中国光伏行【háng】业快【kuài】速发展已将近十年【nián】,主要的关注点【diǎn】都在大【dà】型地【dì】面【miàn】电站,然而近几年来,由于【yú】补贴政策【cè】及输限电【diàn】等限制,分布式光伏以其高收益【yì】、就近【jìn】发电、运行灵【líng】活等优【yōu】势,呈现出【chū】了高速增长【zhǎng】。据【jù】统计,2016年分布【bù】式【shì】电站【zhàn】新增安装规模约为【wéi】7GW,2017年上半年安装超过7GW。预期在今后几年中【zhōng】,分布式电站在光伏电站的占比仍会逐步提高。

然而,因为分【fèn】布式电站分散不易管理,且人们对分布式电站应用环境【jìng】严苛程度的忽视【shì】,组件尤其是背板的失【shī】效率显【xiǎn】著高于地面【miàn】电站。以【yǐ】屋顶分布式【shì】电站为例,由于会受到高温、更强烈的屋顶紫外反射、阴【yīn】影【yǐng】遮挡等影【yǐng】响,更【gèng】容易引起材料的老【lǎo】化、腐蚀和热斑等各种问题【tí】,因此材料选型对于分【fèn】布式光伏更为重要【yào】。充分【fèn】了【le】解分布式电【diàn】站【zhàn】应用【yòng】的环境【jìng】特点,并采【cǎi】用【yòng】经过长期【qī】户外实【shí】绩验证的组件材料,是延长【zhǎng】分布式电站使用寿【shòu】命、降低功率衰减、提高投【tóu】资回报的重要保障。

根据分布式【shì】光【guāng】伏【fú】电站的【de】环境特【tè】点及考验,分【fèn】布式光伏的组【zǔ】件及材【cái】料需满足“三高”要求:即高效率、高可靠性和高投资回报。

第一、高效率

屋顶分布式电【diàn】站一般【bān】安装在屋顶【dǐng】等处【chù】,使用面积有限。因此,有效利用有限【xiàn】的使用面积,最大化装机用量和电站【zhàn】收益,离不【bú】开高【gāo】效率组件。随着今年来【lái】“领【lǐng】跑者【zhě】”等项目的【de】推动【dòng】,各类【lèi】高效电池和组件产能不断【duàn】扩大,常【cháng】规的60片电池组件效率也【yě】一【yī】路【lù】高歌猛进【jìn】,不断跨越280W、290W甚至300W大【dà】关,展示了各种新型电池技术的不【bú】断进步【bù】以及导【dǎo】电浆料在其中的贡【gòng】献。以行业【yè】领先产品杜邦™Solamet®正【zhèng】银浆【jiāng】料为例,过【guò】去十年中【zhōng】,浆料的【de】技术【shù】进【jìn】步帮助电池【chí】效率提升【shēng】了【le】25%,而材料【liào】耗量却降低【dī】了【le】70%,不断引【yǐn】领行业效率革【gé】新和成本降低。例如,全球领先的单晶高效组件制【zhì】造商隆基乐【lè】叶采用杜邦【bāng】创新的两次【cì】印刷浆【jiāng】料,效率领跑【pǎo】行业。浙江爱旭【xù】高效【xiào】PERC背钝化电池采【cǎi】用新一代导【dǎo】电浆料Solamet® PV20A,电池转换效率可超过21.5%。

第二、高可靠性

很多开发商可【kě】能会认为分布式【shì】光伏电站大多安装在我国中东部地区,气候【hòu】环【huán】境【jìng】相比【bǐ】过去在西部开发的大规模地面电【diàn】站温和【hé】,因而【ér】采用未经户外实【shí】绩验证的材料。然而,根【gēn】据最【zuì】新实际电站检测数【shù】据,在【zài】地面【miàn】电【diàn】站问题的检【jiǎn】测中【zhōng】,组件存在外观【guān】问题的占比约为22%,其中电池失效比【bǐ】例最【zuì】高,其次就是背板,分别为11.3%和【hé】7%。而屋【wū】顶系【xì】统中组件出现外观缺【quē】陷的比【bǐ】例为37%,其中背【bèi】板问题占【zhàn】25.3%,比电池【chí】的失【shī】效占比【bǐ】还要高。屋【wū】顶电站的背板失效比例远远高于地面电站,可见屋顶应用环【huán】境并没有【yǒu】我们认为的那【nà】么温和。同【tóng】时屋【wū】顶系统用户【hù】的运【yùn】维能力通常【cháng】不如【rú】光【guāng】伏电站【zhàn】用户专业,因【yīn】此更需要高可靠的组件产品。

另外,根据NREL的研究,屋顶分布式组件由于其空【kōng】气对【duì】流较差、屋顶的热辐射更【gèng】强,其工作【zuò】温度【dù】依【yī】不同的安装形态【tài】,要比地【dì】面安【ān】装【zhuāng】高9-21摄氏度。高温会加速【sù】材料【liào】的老化进【jìn】程,因此分【fèn】布式屋顶的组件对【duì】材料特性的要求,特别是在耐高温与【yǔ】安【ān】全性的考量更为【wéi】重要。

屋顶组件运行温度高,相当于严苛环境气温

屋顶光伏电站最显著的一个【gè】特点【diǎn】是,电站【zhàn】下面的房屋、财产和【hé】人员的价值要远高于电【diàn】站的价值,屋【wū】顶光伏电【diàn】站的防火安全性至关重要。2015年【nián】美国苹果公司亚利【lì】桑【sāng】那工厂屋顶光伏电【diàn】站着火,给企业带来【lái】了巨【jù】大财产和声誉损【sǔn】失【shī】。而优质材料可以减少甚至预防【fáng】火灾损失。2017年6月英国伦敦的【de】居民楼火灾事故造【zào】成了数十【shí】人丧生,其重要【yào】原因之一【yī】竟然【rán】是由【yóu】于建筑承包【bāo】商为【wéi】了节省成【chéng】本而使用了耐火性较差【chà】的材料,不禁让【ràng】人扼【è】腕叹息。

业内【nèi】亟需采用经过长期【qī】户外实绩验证的【de】优质背板和屋面材料【liào】,以保障屋顶电站【zhàn】长期稳定、安全和可靠【kào】电【diàn】力输【shū】出。杜【dù】邦™ Tedlar® PVF薄膜【mó】是【shì】业内唯一具有30年以上实绩【jì】验证的【de】背板材【cái】料;其防火性能【néng】获得了【le】美国FAA认证和欧洲EASA认证,广泛应用【yòng】于商用飞机(如【rú】波【bō】音、空【kōng】客【kè】等)等高防火阻燃安全要求的场合【hé】,防【fáng】火耐火性能优异。

另一方面【miàn】,光【guāng】伏系统长期可靠运行还需【xū】要可【kě】靠的【de】屋【wū】顶。目前很【hěn】多彩钢瓦【wǎ】屋【wū】顶的设计寿【shòu】命只有9-21年,而大多【duō】数【shù】9-21年就出现了严重【chóng】的【de】腐蚀。如果金属【shǔ】屋面一旦损坏,将带来高昂【áng】的屋顶【dǐng】维修及【jí】电站拆【chāi】装【zhuāng】成本,并严重威胁分布式光伏系【xì】统25年的有【yǒu】效使用寿命。Tedlar® PVF薄膜还被应用于覆膜金属板上,在【zài】诸多建筑领域,如彩钢瓦上有广泛应用,能够有效保护金【jīn】属材质免受腐蚀之扰【rǎo】,延长金属屋面使用寿命。

第三、高投资回报

在【zài】分【fèn】布式光伏【fú】电站的建设过程中,为保证电站【zhàn】的【de】高安全【quán】性、高【gāo】可靠性【xìng】、高效率,前期必【bì】然需【xū】要更高的资金投【tóu】入。这【zhè】些投入【rù】值得吗【ma】?答【dá】案是肯定的【de】。从度【dù】电成【chéng】本角度来讲,光【guāng】伏系统【tǒng】运行得越久,电力成本【běn】就越【yuè】低,可以获得更高的投【tóu】资回【huí】报。经测算,一个只能【néng】运【yùn】行10年【nián】的【de】光伏系统的【de】度电成【chéng】本是一【yī】个能运行25年【nián】的光伏系统【tǒng】成本的【de】两倍。而实际上,如果使用优质【zhì】材料,光伏系统初期建【jiàn】置成本相【xiàng】比使用劣质材料每【měi】瓦【wǎ】也就相差2分人民币左右,而该【gāi】成本差【chà】价只需【xū】光伏【fú】系统运行一周即可回【huí】收【shōu】!相比于光伏系统【tǒng】25年的寿命要求,这点早期【qī】差异实在微不足道。因此【cǐ】,高质量材料的长期回报【bào】一定远远大于前期投资,一个有高安全性、高可靠性和高效率的光伏电站也必然会有【yǒu】更高【gāo】的投资回报【bào】。

结语

综上所述,在分布式光伏电站特殊【shū】的【de】环【huán】境要求下,业界应充分了解分布【bù】式电【diàn】站应用的【de】环境特【tè】点,并采用经过【guò】长【zhǎng】期户外实绩验证的组件材【cái】料,以【yǐ】延长分【fèn】布式电【diàn】站【zhàn】使用寿命、降低功率衰减【jiǎn】、提高投资回报【bào】。只有在选材【cái】上【shàng】抓住“高效率”、“高可靠性”和【hé】“ 高投资回报”三大要素,才能让分布式光伏【fú】拥有更【gèng】加高效的发【fā】电质量,并取得良好的发【fā】电收【shōu】益【yì】。