“要從能源安全的角度研究電站的可靠性，從度電成本的角度探討組件設(shè)計(jì)的安全邊際問題。”6月1日，上海交通大學(xué)教授、上海市太陽能學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長沈文忠在“光伏電站可靠性及資產(chǎn)安全研討會(huì)”上表示。這一研討會(huì)由上海市太陽能學(xué)會(huì)主辦，隆基綠能協(xié)辦。

當(dāng)日，發(fā)改委等九部門印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》。 規(guī)劃顯示，“十四五”期間，可再生能源發(fā)電量增量在全社會(huì)用電量增量中占比超50%，風(fēng)光發(fā)電量實(shí)現(xiàn)翻倍。

面對(duì)可再生能源裝機(jī)的不斷增加，當(dāng)“能源安全”上升至與“糧食安全”同等重要的戰(zhàn)略高度之時(shí)，光伏電站的可靠性及資產(chǎn)安全顯得至關(guān)重要。

光伏裝機(jī)大干快上 電站隱患不容忽視

中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，未來光伏年均新增裝機(jī)規(guī)模將在7000萬千瓦到9000萬千瓦之間。光伏前景一片大好，但暴露出問題也層出不窮，如非先進(jìn)產(chǎn)能盲目擴(kuò)產(chǎn)、炒作偽創(chuàng)新噱頭、低價(jià)競標(biāo)、粗放施工等。

“一些光伏電站盲目追求開發(fā)速度，安全隱患開始顯現(xiàn)。供應(yīng)商水平也是參差不齊，專業(yè)化、規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)欠缺，運(yùn)維市場存在無序競爭。”談及光伏裝機(jī)大干快上問題時(shí)，黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司新能源生產(chǎn)部宦興勝反復(fù)強(qiáng)調(diào)全行業(yè)亟待規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化管理。“影響光伏電站可靠性的最大風(fēng)險(xiǎn)來源于組件，包括熱斑、隱裂、電池衰減等；其次是直流匯流箱、逆變器、支架等。組件成本約占電站總投資的60%。若組件發(fā)生故障，不能維修，只能更換，損失很大?！?/p>

“光伏高質(zhì)量指的是安全性、穩(wěn)定性、可靠性。首先要確保系統(tǒng)的安全和可靠，再考慮能源載荷與儲(chǔ)能的互動(dòng)基礎(chǔ)?！甭』G能產(chǎn)品管理中心總裁呂俊博士進(jìn)一步指出，作為光伏電站的核心設(shè)備，組件的玻璃和硅片越來越薄，組件越做越大，電流與電壓被不斷推高。隨著應(yīng)用場景的不斷增多，其不可控風(fēng)險(xiǎn)顯著提高。一味追求低成本使光伏產(chǎn)品在應(yīng)對(duì)極端惡劣環(huán)境時(shí)的可靠性被嚴(yán)重削弱。

作為全球光伏組件測試和認(rèn)證的權(quán)威機(jī)構(gòu)，德國萊茵TüV項(xiàng)目經(jīng)理龔文怡對(duì)大尺寸、高功率組件同樣持保守觀點(diǎn)。“大電流給零部件可靠性與性能帶來更大壓力。我們需要逐一識(shí)別設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造、運(yùn)輸安裝、設(shè)備運(yùn)維等各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)。做大組件帶來更大的電壓和電流，如果組件局部被樹蔭、邊框或接線盒后側(cè)遮擋，熱斑引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)將被放大?！?/p>

除組件非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)生的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)外，由于極端天氣的頻發(fā), 我國幾乎年年都有光伏電站受損的案例。2017年湖北水災(zāi)， 2020年貴州冰雹，2021年河南暴雨和內(nèi)蒙古通遼雪災(zāi)……這些耳熟能詳?shù)陌咐俅卧忈專弘娬撅L(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的第三者索賠金額遠(yuǎn)大于電站資產(chǎn)本身。紫金財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)有限公司新能源負(fù)責(zé)人尹勇語重心長地強(qiáng)調(diào)：“光伏電站的核心是長期收益率。風(fēng)險(xiǎn)管理的成本不會(huì)因保險(xiǎn)成本降低而降低?！?/p>

今年政府工作報(bào)告將“能源安全”上升至與“糧食安全”同等重要的戰(zhàn)略高度，并將其列入“著力穩(wěn)定宏觀經(jīng)濟(jì)大盤”的任務(wù)中。由此，牢牢端穩(wěn)能源飯碗的意義重大。

組件選型理性為先 合力打造電站可靠性

近年來，光伏行業(yè)激烈競爭，制造商們紛紛在組件尺寸上做文章。而超大尺寸、超大電流和超高功率組件在電氣設(shè)備兼容性方面還需相關(guān)廠商迭代研發(fā)新型產(chǎn)品以做適配。其供應(yīng)鏈、產(chǎn)能等環(huán)節(jié)均受到較大制約，光伏產(chǎn)品可靠性隱患加劇。

對(duì)此，不少行業(yè)專家有著近乎一致的看法?！肮夥娬镜闹饕x型原則是成本第一、效率優(yōu)先。組件成本差異不大的前提下，優(yōu)先考慮轉(zhuǎn)化效率高的組件。若組件高低電壓均滿足項(xiàng)目情況，優(yōu)先采用低電壓產(chǎn)品?！鄙虾ｋ娏υO(shè)計(jì)院有限公司高級(jí)工程師王思平表示。

《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》指出，以重大基地支撐發(fā)展，明確以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)，加快建設(shè)黃河上游、河西走廊、黃河幾字灣、冀北、松遼、新疆、黃河下游等七大陸上新能源基地，藏東南、川滇黔桂兩大水風(fēng)光綜合基地。

“在風(fēng)光大基地開發(fā)過程中，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是光伏電站穩(wěn)定性的最大阻礙，應(yīng)從設(shè)計(jì)前期對(duì)當(dāng)?shù)貧庀蠹暗刭|(zhì)情況精準(zhǔn)評(píng)估，通過組件選型、電站設(shè)計(jì)等必要措施提升電站可靠性。大型集中式電站的組件選型應(yīng)選用主流成熟產(chǎn)品。”魯能集團(tuán)有限公司青海公司副總經(jīng)理曾需要呼吁，“行業(yè)應(yīng)盡快形成統(tǒng)一的組件尺寸標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

“未來的技術(shù)創(chuàng)新要回歸效率提升的主航道?！甭』G能高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理李紹唐博士表示，效率的提升可以在不改變?cè)O(shè)計(jì)邊界條件的基礎(chǔ)上節(jié)省BOS成本是光伏技術(shù)發(fā)展的永恒主題。比如，182組件是綜合考慮各項(xiàng)邊界條件后針對(duì)大型光伏電站的最優(yōu)尺寸。隨著組件變寬，承受高載荷(如積雪)后的隱裂程度、功率衰減增加，玻璃爆裂的風(fēng)險(xiǎn)也明顯增加。

因此，光伏電站要將可靠性和資產(chǎn)安全放在首位，而光伏產(chǎn)品、技術(shù)要以度電成本為最終評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮成本、發(fā)電量與可靠性。