“要从能源安全的【de】角度【dù】研究【jiū】电站的可【kě】靠性，从【cóng】度电成本的角度【dù】探讨组件【jiàn】设【shè】计的安全边际问题。”9-21，上【shàng】海交【jiāo】通大学教授、上海市太阳【yáng】能学会名誉理事长沈文忠在“光伏电站可靠性及【jí】资【zī】产安全研讨会”上表示。这一研讨【tǎo】会由【yóu】上【shàng】海市太阳能学会主办，隆基绿能【néng】协办。
当日，发改委等九部门印发《“十四五”可再生能源发展规划》。 规【guī】划显示，“十四五”期间，可再生【shēng】能源发电【diàn】量【liàng】增量【liàng】在全社会【huì】用电量增量【liàng】中【zhōng】占【zhàn】比超50%，风光发电量实现翻倍。
面【miàn】对可再生能【néng】源装机的不断增加，当【dāng】“能源安【ān】全”上【shàng】升至与【yǔ】“粮食安【ān】全”同等重【chóng】要的战略高度【dù】之时，光伏电站的可靠性及资产安全【quán】显得至关重要。
光伏装机大干快上 电站隐患不容忽视
中国光伏行业【yè】协会预计，未来光伏【fú】年【nián】均新增装机规模将在7000万千瓦到9000万千瓦之【zhī】间。光伏前景一片大【dà】好【hǎo】，但暴露出问题也层【céng】出不穷，如非先【xiān】进产【chǎn】能【néng】盲目【mù】扩产、炒作伪创新噱头【tóu】、低价竞标、粗放施工等。
“一【yī】些光伏电站盲【máng】目追求【qiú】开发速【sù】度，安全隐【yǐn】患开始显现。供应商水平也是参差不齐，专业化【huà】、规【guī】范化标准欠缺，运维【wéi】市场存在【zài】无序竞争。”谈及光伏装机大干快上问题时，黄河上游水电开发有限责任【rèn】公司新能源【yuán】生产部宦兴胜反复【fù】强【qiáng】调全行业亟待规范化【huà】、标【biāo】准【zhǔn】化【huà】管理。“影【yǐng】响光伏电站可靠【kào】性【xìng】的最大风险来【lái】源【yuán】于组【zǔ】件，包括热【rè】斑、隐裂、电池衰【shuāi】减等；其次是【shì】直流汇流箱【xiāng】、逆【nì】变器、支架等。组件成本约占电站总投资的60%。若组件发生【shēng】故障，不能【néng】维修，只【zhī】能更换，损失【shī】很【hěn】大。”
“光伏高质量指的是安全性、稳定性、可靠性。首先【xiān】要确【què】保系【xì】统的【de】安全和可靠【kào】，再考虑能源载荷与储能的【de】互【hù】动基【jī】础。”隆基【jī】绿能【néng】产品管【guǎn】理中心总裁吕俊博士进一步指【zhǐ】出，作为【wéi】光伏电站【zhàn】的【de】核心设备，组【zǔ】件的玻璃和【hé】硅片越【yuè】来越【yuè】薄，组件越做越大【dà】，电流与电压被不断推高。随着应用场景的不断增多，其不【bú】可控【kòng】风险显【xiǎn】著提高。一味追求低成本使光伏产品在【zài】应【yīng】对【duì】极【jí】端恶劣环境时的可靠性被严重【chóng】削弱。
作为全球光伏组件测【cè】试和认证【zhèng】的权威机构，德国莱茵TÜV项目经理【lǐ】龚文怡对大尺【chǐ】寸【cùn】、高【gāo】功率组【zǔ】件同样持保守观点。“大【dà】电流给零部件可靠【kào】性与性能【néng】带来更【gèng】大压力。我们需要逐一识别设计开发【fā】、生产制造、运输【shū】安装、设备运维等各项风险。做【zuò】大组件带来更【gèng】大的电压和电流，如果组件局部被树荫、边框或接线盒后【hòu】侧遮【zhē】挡【dǎng】，热斑引发的安【ān】全风险将被放【fàng】大。”
除组件【jiàn】非标准化产生【shēng】的系统风险外【wài】，由于极【jí】端天气的频发, 我国几【jǐ】乎年年【nián】都【dōu】有光【guāng】伏电站受损的案例。2017年湖北水灾， 2020年贵州冰雹【báo】，2021年河南【nán】暴雨【yǔ】和内蒙古【gǔ】通辽雪灾……这些耳熟能详【xiáng】的案例再次诠释：电站风险【xiǎn】导致的第三者索【suǒ】赔金【jīn】额远【yuǎn】大于电【diàn】站资产本身。紫金【jīn】财产【chǎn】保险【xiǎn】有限公司新能源负责人【rén】尹勇【yǒng】语重心长地【dì】强调：“光伏电站的核心是长【zhǎng】期收益率。风【fēng】险管理【lǐ】的成本不会因【yīn】保【bǎo】险成本【běn】降低而降低【dī】。”
今年政【zhèng】府【fǔ】工作报告将“能源安全【quán】”上升至与“粮食安全【quán】”同【tóng】等【děng】重要的战略【luè】高【gāo】度，并将其列入“着力稳定宏观经【jīng】济大盘【pán】”的任务【wù】中。由此，牢牢端稳能【néng】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【jìn】年来，光伏行业激烈【liè】竞【jìng】争，制造商们纷纷在组【zǔ】件尺寸【cùn】上做文章。而超大尺【chǐ】寸、超【chāo】大电流和超高功【gōng】率组件在电气设【shè】备兼容【róng】性方面还【hái】需相关厂商迭代研发新型产品以做适【shì】配。其供应链、产能等环节均【jun1】受到较大制约，光伏【fú】产【chǎn】品可【kě】靠性隐患加剧。
对此，不【bú】少【shǎo】行业【yè】专家有着近乎一致的看法。“光伏【fú】电站的主要选型原【yuán】则是成本第一、效率优先。组件【jiàn】成本差异不大的前提下，优【yōu】先考【kǎo】虑【lǜ】转化效率高的组件。若组件高【gāo】低电压均【jun1】满足项目情【qíng】况，优先采用低电【diàn】压产品。”上海电力设【shè】计院有限公【gōng】司高级【jí】工程师王【wáng】思【sī】平表示。
《“十四五”可再生能源发展规划【huá】》指出，以重大基地支撑发展【zhǎn】，明确以沙漠、戈壁【bì】、荒漠地【dì】区【qū】为重【chóng】点，加【jiā】快建设黄河上游、河西走廊【láng】、黄【huáng】河几字【zì】湾【wān】、冀北、松辽【liáo】、新疆、黄河下【xià】游等七大陆上新能源基地，藏东南、川滇黔桂【guì】两大水风光综合【hé】基地。
“在风光【guāng】大【dà】基地开发过【guò】程中，环境风险是光伏电站稳定性【xìng】的最【zuì】大阻【zǔ】碍，应【yīng】从设计前【qián】期对当地气【qì】象及地【dì】质情况精准【zhǔn】评【píng】估【gū】，通过组件选型、电站【zhàn】设计等必要【yào】措【cuò】施提升电站可靠性。大型集中式电站的组件选型应【yīng】选用主流成熟产【chǎn】品【pǐn】。”鲁能集团有【yǒu】限公司【sī】青海公【gōng】司副总经理曾需要呼吁，“行业【yè】应尽快形成统一的组件尺【chǐ】寸【cùn】标准。”
“未来的技术【shù】创新要回归效率提升的主航【háng】道。”隆【lóng】基【jī】绿能高级产品经理李绍唐博士表示，效【xiào】率的提【tí】升可以在【zài】不改【gǎi】变设计边界条【tiáo】件的基础上节省BOS成本是光伏技术发【fā】展【zhǎn】的永【yǒng】恒主【zhǔ】题。比如，182组【zǔ】件【jiàn】是综合考虑各项边界【jiè】条件后针【zhēn】对【duì】大型光伏电站的最优【yōu】尺寸。随着组件变宽，承受高【gāo】载荷【hé】(如积雪)后的隐裂程度、功率衰减增加，玻【bō】璃爆裂【liè】的【de】风险也明显【xiǎn】增加。
因此，光【guāng】伏电【diàn】站要将可靠性和资【zī】产【chǎn】安全【quán】放在首位，而光伏产品、技术要以度电成本【běn】为最终评【píng】价标准，综【zōng】合考虑成本【běn】、发电量【liàng】与可靠性。
