呼喚規(guī)范：光伏產業(yè)背后的短板陣痛

【中玻網】“今年1-9月，中國多晶硅產量已達10.7萬噸，同比增長9.1%，電池組件產量31GW，同比增長32%；新增并網光伏裝機量約10.5GW，累計裝機容量超過38GW。”10月13日，在2015中國光伏大會暨展覽會開幕式上，工信部副部長懷進鵬用這樣一組數據揭示了中國光伏行業(yè)持續(xù)回暖的現狀。海關總署較新公布的數據顯示，今年1-7月，我國對外出口光伏電池和光伏組件總額為76億美元，中國出口到全部市場的光伏總量至少達到13100GW。
　　
　　然而在產業(yè)規(guī)模高速擴張的背后，光伏產業(yè)在質量控制、行業(yè)標準、規(guī)范化管理等諸多方面仍存在不同程度的短板。
　　
　　25年之爭：技術水平與人為因素
　　
　　今年3月，工信部公告了較新的《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》，其中要求多晶硅電池組件和單晶硅電池組件衰減率在1年內分別不高于2.5%和3%，25年內不高于20%；薄膜電池組件衰減率在1年內不高于5%，25年內不高于20%。
　　
　　作為光伏發(fā)電的核心裝置，光伏組件的可靠性足以直接影響整個行業(yè)的發(fā)展。比照規(guī)范條件，現行的光伏組件能否達標，維持25年的使用壽命，一直是行業(yè)關注的焦點問題。
　　
　　“在光伏行業(yè)大發(fā)展的2005-2011年間，由于多晶硅材料供應緊張，行業(yè)內確實一度出現多晶硅濫用的現象�；厥詹牧稀⒏唠s質材料甚至廢電池片被部分應用到產品當中，在一些質量管控不嚴的公司中，組件運行2-3年甚至會衰減40%-50%。”在10月12日舉辦的2015光伏帶領者峰會質量與標準論壇上，西安隆基硅材料股份有限公司總裁李振國這樣解釋早期光伏組件不達標的情況。
　　
　　單純就材料性能而言，李振國認為，光伏組件“完全可以使用25年甚至50年”，而近期出現的一些組件可靠性下降的情況，可能還是技術層面的新問題。例如硅片隱裂問題，10-20年前硅片的厚度基本在500微米，而目前主流的材料厚度普遍在180微米、190微米，如果工藝處理不當，確實容易導致隱裂。另一方面，根據海外一些大規(guī)模兆瓦級商業(yè)電站的運行經驗，歐美地區(qū)上世紀80年代初開始興建的絕大多數電站目前都在正常工作，且衰減率大多在12%-13%左右。在李振國看來，“這其實跟人為控制和質量意識相關，并不是技術本身固有的一些問題”。
　　
　　天合光能有限公司副總裁馮志強則坦言，由于相關標準尚未形成系統(tǒng)，部分滿足認證標準的組件也難以完全保證25年的使用壽命。“整個行業(yè)要重視25年標準的建立，要從團隊建設、測試系統(tǒng)構建等方面全盤考慮，使得建構的標準能夠經得起時間檢驗。”
　　
　　長期戶外驗證缺失
　　
　　光伏組件所處的戶外環(huán)境千差萬別，按照25年使用壽命的標準要求，組件和其采用的關鍵材料的環(huán)境適應性，越來越受行業(yè)重視。
　　
　　根據傳統(tǒng)的組件評估過程，“通過2000小時、3000小時的濕熱實驗去證明組件能夠在戶外使用25年，這其實是有待斟酌的。”采訪中，杜邦光伏氟材料市場經理付波向記者展示了一組光伏組件戶外失效的案例，在北美地區(qū)一個運行僅4年的光伏系統(tǒng)中，組件背面的背板材料已經完全剝落，而這些組件都來自知名廠商并且通過了相關認證。通過進一步研究發(fā)現，組件的相關標準測試并不能發(fā)現這種剝落開裂現象。相反，一些光伏組件在使用接近20年后，機械性能仍未發(fā)生大的變化，但是經過3000小時的室內濕熱實驗，性能則表現出明顯下降�？梢姡恍﹤鹘y(tǒng)的室內評估實驗難以真實反映光伏組件在戶外長期運行的情況。
　　
　　另外，由于各個國家和地區(qū)的氣候條件和使用環(huán)境差異巨大，光伏組件的戶外衰減模式也十分復雜。據付波介紹，很多組件在中國、印度的衰減就要快于日本和歐洲一些國家。
　　
　　“因為在室外要運行20到30年，目前還沒有人在實驗室的條件下重新模擬這樣的室外環(huán)境。”日本電氣安全環(huán)境研究所的Kohji Masuda表達了同樣的想法。