光伏电站质量问题频发 衰减影响回报率

国内光伏政策在摸索中逐渐完善，投资光伏电站的商业环境也日趋成熟，国内光伏电站的新一轮投资热潮正在形成气候。通常情况下，光伏电站正常工作年限为20-25年，在此期间，光伏组件不可避免地要经受各种考验。只有光伏电站的正常运行，投资商才能确保自身的回报率，因此，越来越多的投资商将眼光放在了对组件质量的选择上，这一现象正促使国内光伏产业发展向理性迈进。 　　频发的质量问题 　　作为光伏电站最重要的基础设备，电站的质量、发电量、收益率、价值都与组件息息相关。组件主要由电池、封装材料、背板、玻璃、边框、接线盒等组成，其中，电池片是最为核心的关键部件，外部封装材料都是为了保护它的正常与稳定运行。在这些关键的保护材料中，最外层的背板质量至关重要，一旦背板失效，里面的封装材料、电池片就会如失去蔽护的花朵一般随环境凋零。 　　我国西部地区，光照资源丰富、土地价格低廉，早已成为大型光伏电站建设理想的必争场所。但在这些地区，同时也存在干旱少雨、地表沙化严重、风沙活动强烈等较为恶劣的自然环境。随着光伏组件户外使用时间的延长，风沙磨损会不断减薄背板外表层材料的厚度，这就要求开发商选择的背板外表层，必须具有较强的耐磨性能。 　　“部分多晶硅电池组件2-3年功率衰减3.8%-7.0%，非晶硅3年功率衰减达20%。”中科院电工所在对青海省光伏电站后评估检测后得出的结果。而根据鉴衡认证中心调查中，全国已调查的425座太阳能电站中，30%建成的3年以上电站都已经出现了不同程度的问题。 　　目前，越来越多的组件质量问题与背板选材相关。市场主流背板一般分为PET背板、FEVE背板、PVDF薄膜、PVF薄膜背板几种。其中，PET背板在日本使用广泛，其外层保护材料PET聚酯是非氟材料，非氟材料耐候性较差，直接曝露在户外其高分子链段容易被紫外线破坏，出现开裂现象。 　　此类情况并非偶然。PET背板90年代开始被日本厂商用于10年质保的屋顶组件，有些在户外几年内就发生光热老化发黄开裂导致组件功率迅速衰减。FEVE涂料背板开裂的情况也比较严重，而同样的问题也曾出现在PVDF薄膜背板上。 　　衰减影响回报率 　　近几年因工期与成本控制因素，部分光伏电站的质量还有待时间检验。 　　随着时间的推移，组件质量问题有可能频发，最终对光伏产业持续发展造成影响。光伏电站长期稳定运行、达到使用年限，都对电站项目内部收益率和投资收益净现值的影响明显。 　　以中国西部一类地区20MW光伏电站为例，假设组件年功率衰减为0.8%，组件使用年限从25年下降为10年，那么光伏项目内部收益率会从11.39%下降为4.89%，投资收益净现值减少3.28元/瓦。 　　若以组件使用寿命为25年计算，组件年功率衰减由0.8%上升为5.0%，项目内部收益率将从11.39%下降为2.02%，投资收益净现值将减少4.02元/瓦。组件衰减率直接影响电站投资回报率成为不容置疑的事实。 　　相关专家认为，组件功率高衰减与采用未经户外长期验证的新材料有关，背板作为关键材料首当其冲。 　　欧盟的联合研究中心(JRC)从上世纪八十年代开始对晶硅组件进行20余年的户外组件实证研究，发现采用玻璃作为背板的组件(双玻组件)功率衰减明显且波动大，最高超过60%，不利于电站长期稳定运营。但早期国外建设的光伏电站采用杜邦特能PVF薄膜背板(不含铝膜)的组件通过在户外使用约20年后，功率衰减均低于20%，平均年功率衰减仅为0.3%。 　　国内一些研究单位对国内光伏系统长期功率衰减也进行了相关研究，中山大学沈辉等对海南岛PVF薄膜背板的177片Solarex多晶硅组件功率衰减研究也表明，即使在湿热气候条件下使用了23年，这些组件的平均功率衰减仅为6.1%，且主要原因是由于封装材料EVA发黄透光率下降导致的短路电流下降。 　　保证电站质量，采用较好的背板也许是最佳有效途径。背板价格之间仅差0.10-0.12元/瓦，这部分只需多花25-29天电就可收回成本。 　　以杜邦特能PVF薄膜TPx背板与单面PVDF背板为例，两则仅差0.01-0.02元/瓦，只需多发1-4天可收回成本差异。采用较好背板的度电成本为0.76元/千瓦时，但可带来0.14元/千瓦时净收益；采用低质且未经长期户外实绩验证的材料，使用年限可能只有10年，度电成本为1.07元/千瓦时，将导致0.17元/千瓦时的净亏损。 　　当前，一些短视的趋利行为正在被纠正。对电站投资商而言，选择经过实绩验证的背板材料才能确保电站最大价值，而选择较好材料带来的较高回报也正引导开发商向理性建设光伏电站道路上扭转过来。