杜邦：材料质量对光伏系统回报计算

随着企业不断向电站开发建设发展、以及投资者、金融及保险机构的进一步介入，使得电站质量不断提高，也促使光伏组件和部件生产企业由最初的只追求产量和规模，转变为开始高度关注产品质量与可靠性问题。

“光伏是一个有前瞻性的产业，全球的光伏产业正处在一个关键时刻，坚持质量将是带领光伏产业达到可持续发展的唯一道路。”徐成增表示。


高质量背板材料对长期投资回报至关重要

根据行业数据，背板材料占组件成本不到5%，对系统成本而言，比例更低。只要能确保电站稳定运行25年以上，这些成本可以说是微乎其微。

杜邦™ 特能®(Tedlar®) PVF薄膜是唯一具有超过30年户外实绩验证的背板材料，具有卓越的耐久性与可靠性，可延长光伏组件的使用年限，保护组件避免功率衰减，有效降低度电成本。

自1975年以来，在全球已安装的7亿个光伏组件中，超过半数使用了杜邦的材料，并在世界各地安装的光伏系统拥有超过11万亿个组件日照时数的户外实绩，这些都证明了杜邦材料的可靠性。

不同使用年限和衰减情况下的投资回报计算

光伏发电是相对成熟的技术，在国外光伏电站证券化之后，已经成为成熟的金融产品，被众多基金持有。目前国内已建成的光伏电站中，投资方最大的担忧是对这些光伏电站的质量缺乏足够的信心。杜邦在全球各地的光伏电站都发现了材料过早老化的问题，以及由于材料导致的质量问题，比如蜗牛纹、PID（电位诱导衰减）等，也包括中国的西部荒漠电站。与此同时，杜邦也观察到一些与质量相关联的议题值得行业好好关注，例如材料质量对使用寿命年限、电力输出衰减以及进一步对投资回报的影响。

电站的质量、发电量、收益率、价值都与组件质量息息相关。而对于组件来说，电池、导电浆料、背板、封装材料和边框等重要材料都对组件性能、质量产生重要影响。由于组件的质量问题，有些建成三年的电站设备衰减率甚至高达68%。组件质量会直接影响投资收益，如何确保光伏电站使用年限达到25年？

如果光伏系统使用寿命从10年增加到25年，那么总体投资回报也会增加约30%。同时，我们应该关注度电成本（LCOE），而非每瓦发电成本。所以，输出功率，耐久性与可靠性，都是影响整体系统成本和投资回报的关键。

在杜邦进行的一项研究全球60余个光伏电站的光伏组件可靠性调研项目报告显示，光伏背板户外常见失效主要有五种，分别为开裂、外观变黄、风沙磨损、热斑熔化开裂燃烧、老化等都将加速组件功率衰减。中国地缘辽阔，气候和环境差异明显，大多数大型光伏电站都建设在环境较为严苛的西北部地区，更需要使用经过户外实绩验证的材料，才能保障光伏组件能运行25年，以保障投资者的回报率。

我们认为质量与可靠性是确保光伏组件、系统维持高回报率的重要关键。更高的发电效率、更具可靠性的材料使组件可稳定运行25年甚至超过30年，这才是从根本降低度电成本的手段。户外长期实绩验证是检验组件与材料可靠性和耐久性的最终评价标准。杜邦通过大量户外研究及测试项目表明材料选择对延长组件使用寿命和降低度电成本的极为重要。

行业需要更为严格的测试机制


当前光伏组件及材料主要依据IEC相关光伏行业标准进行测试。目前这一标准被认为不能足以有效表征组件及材料在户外的耐久性，无法据此判断其在户外的使用寿命。

行业从业者也应该加强对组件和背板户外失效机理的了解，引导相关实验室测试方法和条件设置，避免机械使用标准评估组件和选用材料，甚至按照所谓标准进行逆向研发，导致产品通过各类测试，然而在户外仍继续出现质量问题。

比如IEC61215中环境测试很多是单一应力老化测试，然而现实环境并非如此，因此有必要考虑环境中综合应力来评估背板在户外的老化，为组件设计和选材提供更多依据。比如组件湿热老化中，使用PVDF薄膜制造的背板经湿热老化后会脆化，再施加冷热循环应力后， PVDF薄膜会发生开裂。再比如IEC61215中建议的紫外老化剂量与户外实际情况差距明显，有些背板商为了降低成本采用超薄的紫外阻隔涂层，这加大了紫外穿透涂层加速PET材料老化的风险。

目前国际测试标准并不能完全反映真实的户外条件，很多测试标准仅仅是满足基本性能要求、或“安全性”的考量上；但对于光伏投资者、开发商来说，这些条件并不足以让他们对光伏投资产生足够的信心，这也就可能阻碍光伏行业的资金运作与发展。“我们希望能分享多年来在户外失效组件的分析数据，协助行业建立更可靠的测试评价标准，也希望为整个行业的发展提供必要的支持。”徐成增说。

随着行业对光伏组件及材料的测试标准与方法认识的逐渐提高，以及IEC各工作小组、相关光伏研究机构和第三方测试机构等的不断努力，光伏质量保障标准体系正在形成。背板材料相关的国际国内标准也正在逐渐确立和完善中，需要行业相关人士持续深入研究、加强合作攻关和不断提升完善。

杜邦光伏解决方案继续加强与多个中国光伏产业领先者的战略合作计划，共同助力中国光伏行业朝健康永续发展迈进。例如在电站经营方面，杜邦公司与中电投、中节能等企业签署了与光伏技术有关的战略合作协议， 双方就光伏电池与组件材料开发、供应、光伏电站常见问题等领域的合作展开了进一步的探讨，提升光伏电站的效能、可靠性与投资回报，也开展中国电站运营项目的研究，希望能藉此进一步建立起中国的数据库。

此外，杜邦还与组件商如晶科签订战略合作协议，除了提供高质量、高可靠性的材料以确保组件的效能与质量外，我们也与客户进行共同营销计划，将此高质量的产品推广到国内外的下游市场，借此提高电站质量、促进光伏市场。

光伏是一个快速发展的行业，有很多参与方在这个行业相对来说还是相当年轻的，然而光伏行业本身是一项能源事业，必须要从长期发展的角度来看，并不能只从制造生产的角度来看，这是与其他电子消费品行业最大的差异之一。通过这几年与市场的沟通，我们深切了解到许多行业的参与者对光伏行业并没有深刻的理解，这也是我们不断向市场沟通“材料是关键”、以及必须从长期的效能、度电成本来思考光伏行业的原因。我们希望不仅通过我们的本业，从材料、技术的创新提升行业水准坚持科技创新的战略，不断提升产品质量、组件效能和可靠性，降低度电成本，提升投资回报；更进一步通过市场沟通，以提升整体行业参与方对光伏行业的发展有共同、正确的目标。

文章作者：solarbe编辑部