“要从能源安全的角度研【yán】究电站的【de】可【kě】靠性，从【cóng】度电成本【běn】的角度探讨组件设计的安全【quán】边际【jì】问题。”9-22，上海交通大学教【jiāo】授、上海市【shì】太【tài】阳能【néng】学会名誉理事长沈文忠在“光伏电站可靠性及资产安【ān】全研【yán】讨【tǎo】会”上表示。这【zhè】一研【yán】讨会由上海市太阳能学会主办【bàn】，隆基绿能协【xié】办。
当日，发改委等九部门印发《“十四【sì】五”可再生能源【yuán】发展【zhǎn】规划》。规划【huá】显示，“十四五”期间，可【kě】再生能源发电量【liàng】增量在全社【shè】会【huì】用电量增量中占【zhàn】比超50%，风光发电量实现翻倍。
面对可再生能源装机【jī】的不【bú】断增加，当“能源安全【quán】”上【shàng】升至与“粮食【shí】安全”同等重【chóng】要【yào】的战略高度之时，光伏【fú】电站的可靠【kào】性及资产安全【quán】显得至关重【chóng】要。
光伏装机大干快上电站隐患不容忽视
中【zhōng】国光伏行业协【xié】会预【yù】计【jì】，未来光伏年【nián】均新增装机规模将在7000万千瓦到9000万千瓦之【zhī】间【jiān】。光伏前景【jǐng】一片大好【hǎo】，但暴露出问题也层出不穷【qióng】，如非先进产能盲目扩【kuò】产、炒作【zuò】伪创新【xīn】噱头、低价竞标、粗【cū】放施工等。
“一些【xiē】光伏电站盲目追求开【kāi】发速度【dù】，安全隐患开始显现。供【gòng】应商【shāng】水平也是参差不齐，专业化、规范化标准【zhǔn】欠【qiàn】缺，运维市场存在无【wú】序竞争。”谈及光【guāng】伏【fú】装机【jī】大干快上问题时，黄河上游水电开发有限责任公司新能源生产部宦兴胜反复强调全行【háng】业亟待【dài】规【guī】范【fàn】化、标准【zhǔn】化管理。“影【yǐng】响光伏电站可【kě】靠性的【de】最大风【fēng】险来【lái】源于组件，包括热【rè】斑、隐【yǐn】裂、电池衰减等；其次【cì】是直流汇【huì】流箱、逆变器、支【zhī】架等。组件【jiàn】成本约占电站总投资的60%。若组件发生故障，不能维【wéi】修【xiū】，只能【néng】更【gèng】换，损失很大【dà】。”
“光【guāng】伏高质【zhì】量指的是安全性、稳定性、可靠性。首先要确保系【xì】统的安全和可【kě】靠，再考虑能源【yuán】载荷【hé】与【yǔ】储能【néng】的【de】互动基础。”隆基绿能产品管理中心总【zǒng】裁吕俊博士进一步【bù】指出，作为光伏【fú】电站【zhàn】的核【hé】心设备，组件的玻璃【lí】和硅【guī】片越来越【yuè】薄，组件越做越大，电流与电压被【bèi】不【bú】断【duàn】推高。随着应用场景的不断增多，其【qí】不可控风险显著提【tí】高。一味追求低成本使【shǐ】光【guāng】伏产品在应【yīng】对极端恶劣环境【jìng】时的可靠性被严重削【xuē】弱。
作为全球光伏组件测试和认证【zhèng】的权威机构，德国莱茵TÜV项目经理龚文怡对【duì】大尺【chǐ】寸、高功率组件同样持保守观点。“大电流给【gěi】零部【bù】件可靠性与性【xìng】能带来更大压力。我们需【xū】要逐【zhú】一识别设计开【kāi】发【fā】、生产制造、运输安装【zhuāng】、设备运【yùn】维等各项风【fēng】险。做大【dà】组件带【dài】来更大的电压【yā】和电流，如果组件局部被【bèi】树荫、边框或【huò】接线盒后侧遮挡，热【rè】斑【bān】引【yǐn】发【fā】的安全风险将被放大。”
除组件非标准化产生的系【xì】统风险外，由于极端【duān】天气的频【pín】发, 我国几乎年年都有光伏电站受【shòu】损的案例。2017年湖北水灾，2020年贵【guì】州冰雹，2021年河【hé】南暴雨和内蒙【méng】古通【tōng】辽雪灾……这些【xiē】耳熟【shú】能详【xiáng】的案例再次【cì】诠释：电站风险导致的【de】第三者索赔【péi】金【jīn】额远大于电【diàn】站资产本【běn】身。紫金财产保险有【yǒu】限公司新【xīn】能源负【fù】责人【rén】尹【yǐn】勇语【yǔ】重心长地强调：“光伏电站的核心【xīn】是长期收益【yì】率。风险【xiǎn】管【guǎn】理的【de】成本不会因保险成本降低而降低【dī】。”
今年【nián】政府工作报告将【jiāng】“能源安【ān】全【quán】”上升至与“粮食安全【quán】”同等重要的【de】战略高度，并将其【qí】列入“着力稳【wěn】定宏观经济大盘”的任务中【zhōng】。由【yóu】此，牢牢端【duān】稳能源饭碗的意义重大。
组件选型理性为先合力打造电站可靠性
近年来，光【guāng】伏行业激烈竞争【zhēng】，制【zhì】造商们纷纷在组件尺寸上做文章【zhāng】。而超大尺寸、超大电流【liú】和超【chāo】高功率组件在【zài】电气设备兼【jiān】容性方面还【hái】需【xū】相关厂商迭代【dài】研发新型产品以做适配。其供应【yīng】链【liàn】、产能等环节【jiē】均受到较大制约【yuē】，光【guāng】伏产品可靠性【xìng】隐患【huàn】加剧。
对此，不少行业专家有【yǒu】着近乎一致的看法。“光伏电站的主要选【xuǎn】型原【yuán】则【zé】是成本第一、效率【lǜ】优先【xiān】。组件成本差异【yì】不大的前提下，优先考虑转化【huà】效【xiào】率高【gāo】的【de】组件。若组【zǔ】件高低电压均满足项目【mù】情【qíng】况，优先采用低【dī】电压产【chǎn】品。”上海电力设计院有限【xiàn】公司高级工程【chéng】师王【wáng】思【sī】平表示。
《“十四五【wǔ】”可再生【shēng】能源发展规划【huá】》指出，以重大【dà】基【jī】地支撑发展，明确以沙漠、戈壁、荒【huāng】漠地区为重点【diǎn】，加快建设黄河上游、河西走廊【láng】、黄河几【jǐ】字【zì】湾、冀北、松辽、新疆、黄【huáng】河下【xià】游等七大陆上【shàng】新能源基地【dì】，藏东南、川滇黔【qián】桂两大水【shuǐ】风光【guāng】综合基地【dì】。
“在风光【guāng】大基地开发过程中【zhōng】，环境【jìng】风【fēng】险是光【guāng】伏电站稳定【dìng】性的最大阻碍，应从设计【jì】前期对当地气象及地质情况精准评估，通过【guò】组件选【xuǎn】型、电【diàn】站【zhàn】设计等必要【yào】措施提升【shēng】电站可靠性。大型集中式电【diàn】站的组【zǔ】件选【xuǎn】型【xíng】应选用主流【liú】成熟产【chǎn】品。”鲁能【néng】集团有限公【gōng】司青海公【gōng】司副总经理【lǐ】曾需要呼吁，“行业应尽快形成统一【yī】的组件尺寸【cùn】标准。”
“未来的技【jì】术创新要回归效【xiào】率提升的主航道。”隆基绿【lǜ】能高【gāo】级产品【pǐn】经理李绍唐博士表示，效率的提升可以在不改变设计边界条件的基【jī】础上节省BOS成【chéng】本是光伏【fú】技【jì】术发【fā】展的永【yǒng】恒主题【tí】。比如，182组件【jiàn】是综【zōng】合【hé】考虑各项边【biān】界条件后针对大【dà】型光伏电站的最优尺寸。随【suí】着组【zǔ】件变宽，承受【shòu】高载【zǎi】荷(如积雪【xuě】)后【hòu】的隐裂程度、功【gōng】率衰减【jiǎn】增加，玻璃【lí】爆裂的风险也明显增加。
因此【cǐ】，光伏电站【zhàn】要将【jiāng】可靠性和资产【chǎn】安全放在【zài】首位，而光伏产品【pǐn】、技术要以度电成本【běn】为【wéi】最终评价【jià】标准，综合考虑成本、发电量与可靠性。
