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【第三届东北论坛】陈宇彤:材料是关键!背板材料保障电站长期领跑

   日期:2018-08-20     来源:世纪新能源网    浏览:3814    评论:0    
核心提示:8月20-21日,第三届东北能源经济转型与光伏产业论坛在吉林长春举行,本届大会由吉林省 风能太阳能学会、吉林省电力勘测设计院、
8月20-21日,第三届东北能源经济转型与光伏产业论坛在吉林长春举行,本届大会由吉林省 风能太阳能学会、吉林省电力勘测设计院、吉林省电力规划中心、白城市光伏领跑者基地领 导小组、世纪新能源网等单位共同主办。

近500余位嘉宾代表共同讨论在新的政策背景下,光伏从业者如何洞察宏观形势和产业格局的深刻变化,谋求发展。

大会安排了两天的全体会议,就老工业基地的绿色能源机遇与挑战、东北光伏领跑者平价上 网的挑战与机遇、领跑者电站设计与设备选型、天然气与光伏互补的可行性、光伏扶贫与分布式投资机会以及新动能、新未来等多个主题议题进行了深入学习和探讨。

论坛上,国务院参事、国家能源专家咨询委员会副主任、国家气候专家委员会委员、原国家 能源局局长徐锭明;吉林省发改委原党组书记、副局长曹家兴;国家发改委国际合作中心能 源研究所所长王进;中国电力科学研究院新能源研究中心主任张军军;中国电建吉林省电力 勘测设计院院长、吉林省风能太阳能学会理事长姚飞;白城光伏领跑基地领导小组办公室主任、基地建设现场指挥部总指挥张晓波;中国电建吉林省电力勘测设计院新能源部主任李钦伟;白城光伏领跑者基地建设现场指挥部副总指挥王强;协鑫集成科技股份有限公司助理副总裁、国内销售总裁梁文章等众多光伏领域的企业精英、专家、学者出席论坛并发表演讲。

以下为杜邦光伏解决方案营销总监陈宇彤发言:

陈宇彤:谢谢组织者,也谢谢今天莅临会场的各位嘉宾,531之后,来到光伏的会场去探讨严肃的问题的,特别是下午的,一定是对这个行业有长期的投入和长期的愿望的一些同事。其实这个行业是有非常长期的,非常好的发展前景的,我想暂时的调整是为了积蓄更大力量的飞跃。这个题目的板块很好,是技术创新与长期领跑,一个是创新,一个是领跑,领跑要有道,如何领跑?这个有很多学问和努力在后面。我们发展到现在阶段,需要很多数据的支撑,需要经验指导我们下一阶段的具体工作,从而能做的更好。我希望下午能够提供一些观察和思考,希望为下一阶段的发展提供一些建议。

我今天的题目是着眼于整个行业,面向投资者。从投资者角度看怎么样使得自己的投资能够更好,怎么样使得自己的投资能够更可靠,更符合自己的预期,而只是表面符合自己的预期。我觉得从数据和分析,以及博彩众家之长(音)的角度来讲这是非常必要的动作。我今天的题目是“坚守质量底线,高效降本增效”,如何科学的降本是我们需要思考和研究的。我们如何用创新的方法去增效,这需要很多技术的内容去解决。

这张图是从大的宏观角度来看的,从过去的2012年一直到现在,整个全球光伏的变化。从规模角度讲,光伏从边缘的新兴弱小的能源,来到了一个主流的基本的能源供应者的角色。这是大家共同努力的结果,领跑者就是核心,我们如何能够管理好领跑者,我们如何能使得领跑者成为真正的行业主心骨,并且能够提供行业一些最可靠的,最实用的数据,是我们这个行业应该去做的,应该去累积工作和挖掘工作的。全球的光伏行业经历了几次火山爆发式的增长,每一次价格的下跌又反过来再次鼓励装机量的上升,但是每一次价格的下跌,都是伴随着品质问题所出现的,这在全球的统计和分析当中都有非常明确的表示,当然也有一些不合理的降本方法,包括偷换材料,使用低等级的材料,给需要25年寿命的带来不好的影响,这是我们力图要去避免的。所以我们要知道如何可持续发展,控制长期风险,使得你的投资是可控,可预期的。

我给大家介绍一下最大的新能源领域的咨询公司,这是咨询性机构,他们做长期数据的累计和跟踪工作,如果要进国际市场,一定要过这个公司检测的关,特别是美国的市场,或者欧洲的市场,这是非常重要的机构。他们今年发表了2018年的报告,如果大家有机会可以下载这份公开的报告,全名是“2018年全球光伏组件可靠性的积分卡”,他们已经连续四年发布这份报告了,他们的理论,以及检测出来的组件和电站的数据,会给投资电站的人非常清晰的指引,我怎么样可以包括自然的可靠性。

有几个要点可以为大家作参考。这个报告,他们重视理论基础非常坚实,理论基础坚实之后才能保证大方向没有措施。我们可以看到组件早期的故障、中期的故障,以及寿命后期的故障类型,可以相互作用,我们才能知道怎么样去作出数据的搜集、分析以及运用工作。他们吸取了多个机构的经验,而不只靠一家的直言,这家机构吸取了美国的恩瑞欧(英),当然还有杜邦的一些观点,只有这些机构有能力做长期的挖掘,而不是做商业性的分析和处理。因此,这些机构是使用非常严格的统计分析的方法,来对搜集到的数据进行深度的挖掘,而不只是单纯的积累工作。

我们在领跑者项目当中有很多数据,但是我们不能只单纯累计数据,也不能只采用常用的数据,应该设计出来最适合中国环境下的试验方法和数据搜集的方法,并且要把累计出来的宝贵数据进行深入挖掘,挖掘里面深层次的规律和内涵去指导你未来的投资和采购的行为。
2018年的报告里,他们非常重视一个东西,就是失效的分析,连续多年他们跟踪全世界的第一阵营的组件厂,以及全球前十大组件厂的连续动态,他们跟踪的方法一直是恒定的。

2018年的几个结论非常有趣,我分享几个结论。

第一个,他们分析了全球50个组件厂的300个材料的清单,这个是有特色的分析,你在国内是看不到这样的报告的。组件厂提供给你的组件他们的内部材料清单可能会变化,所以这种长期的跟踪和详细的分析,会给你揭示组件厂在后面是如何安排我的材料的,这个材料跟你的组件和电站的可靠性,出率、效率以及减少故障,或者增加故障是有密切联系的。他们在中国境内,如果要做大量的电站交易工作,如果有清单的话,会对你的交易有非常明显的指导作用。我的电站内部用的材料到底好不好,这个清单一定是非常重要的。

2018年的分析里有几个发现,9%的材料清单,至少在过去检测当中失效过一次,即便是一流组件厂,即便是前十的组件厂,在检测当中他们也会有会有一定比例的失效。不能单纯靠规模判断质量,应该通过合理的控制和管理材料清单,通过合理的管理你的制造流程,甚至工厂的差异,地点的差异去使得你买到的东西是真正好的东西,这是什么意思呢?即便是同一个集团,生产的组件质量有很大的差异。12%的组件在过去的检测当中出现过失效,这个比例非常高。更加惊人的是,全球第一线的组件厂,在过去18个月里,22%的组件厂出现过差错。

很多机构也设计了很多方法,并且互相进行交流,特别是今年的IEC(音)的会议之后,他们对检测方法做了提升和改进。过去针对欧洲的温和气温的检测偏宽松,但是他们最近应该意识到应该严格测试,真实反映气候和环境对组件的影响。凡是能通过这个实验检测的,根据过去这么多年的经验,他可以保证25年的寿命,如果没有经过这个测试是无法保证25年寿命的,同样的测试条件,不仅适合高分子背板,也适用部分的分装材料。

在检测当中,他们在北美市场随机购买了不同的组件厂的产品,例如在PVDF检测上,在第三轮的测试之后出现了开裂,现在对材料的可塑性有很严格的要求,尤其在温差环境很大,或者极端的温度下对材料的要求非常严格。如果你的材料不够的话,无论是机械性能还是塑性都不能抵抗住这种硬力的变化,就会产生背板开裂,因此我们要极力避免。杜邦在过去十几年里做了大量的累计工作,这是我们2018年的累计数据,我们累计了超过1G瓦的数据。已经在全世界各地对超过1G瓦的材料进行了检测,不单单是涉及背板,还包括电池,还有整个系统。

从这些数据当中,我们可以看到一些宏观的,排除个人感情的因素,电池与金属材料的失效率与气候的相关性较弱与无明显相关性;高分子材料的失效率与气候相关性较强。我们需要规律去指导我们的行为。东北地区的极端气温以及温差,直接影响到你的产品的表现,以及电站系统的表现。

这个图的材料是巨大的影响,包括静态、动态的载荷,以及温湿度的影响,东北的光照非常好,但是同时意味着他们的UV很强烈,我们要知道户外失效的风险,才能采取相应的措施去改进,你也需要知道如何在降本的条件下,去保证你的机械强度,降本和增效都是有办法的,但是不能违背科学规律。成本从来不会无缘无故地消失,你在这个地方节约的成本一定会在别的地方得到反应,如果你节约了直接的成本,也许在其他地方会间接地呈现。

这个图片的案例是保险公司最早提出的,因为他们要理赔,保险公司的数据库是很好的工具,它可以让你知道哪些电站是报废的,半报废的,以及原因是什么。这个图片的电站是四个,在加拿大的多伦多地区,这是保险公司最早发现的,四个电站都报废了,寿命是四年,用的是常见的背板,只要四年的时间它就完全开裂分层了,变成了像棉絮一样的东西,这是非常典型的案例,这个产品是不耐严寒的。保险公司到杜邦来怎么解决问题,我们到现场调查如何出现这个问题的,严寒对材料有如此巨大的影响,沿海地区我们不要冒险,没有省1分钱的人民币,但是不到五年就会报废。

这个图片是内蒙古的电价,这个图片已经发黄了,这是高分子降解的标志,这个电站已经开始老化出问题了,这个电站只有五年的时间就发生了黄变。这个变化坦白讲,有论文的,各位可以去看论文分析,凡是变黄的电站,这种组件的发电功率都出现了明显的衰竭,他只是告诉你这个电站远远没有达到寿命就衰竭了。

双面电池系统,这不是新生的事物,它其实是传统的分装形式。双面体系,双面电池的进步,我们又回来说我要开发和研究分装体系,这个体系到底完美吗?是否能够符合我们的要求?在过去一年的领跑者项目当中,已经占到了60%的占比了,这个体系的好与坏会直接影响到领跑者项目的收益,也会影响到它是否能够起到示范性作用。没有事情是完美的,但是我们要冷静看一下这个系统存在哪些问题。

双面电池绝对是市场的机会之一,我们赞成双面电池是应该重视和大力发展的体系。但是在中国的市场环境下,我们需要注意一些可变的因素,未必像我们所想的一样,比如我们可以看到地面的反射率你是如何控制的,如果你的地面反射,安装高度没有达到精细化的水平的话,双面电池的效力会出现巨大的波动,因为你的地面,你的安装高度,设计的体系都要经过严密和缜密的计算,从而使得保证你的发电量和效益。在中国现在我们可以看到市面宣称自己的效率是10%,甚至30%,世界上其他的国家没有一个市场能够像我们中国会生成这么高的增益的。他们研究不严谨吗?他们的电站不够大吗?这个要打一个问号。

中国市场的数据离散度一直比国外要大,但是为什么国外的产品离散度,或者差异与他生成的离散度比较小?是因为他们的品质控制体系比较严格,为什么中国境内的产品体系离散度这么大?有一个发现,最高的发电量并不是声称自己最高的厂家发的,他们表面的声称的数据与实际有巨大的差异,这个现象在国内比较明显。在双面的体系里,我们一定要做更精细的管理和挖掘工作,现在中国境内的体系,除了用双面之外,越来越用到了跟踪系统,组件和跟踪系统之间的关系在国内一直研究得不够深,不够细。你装了跟踪系统之后,是否达到了他所宣称的效果?或者说他是不是反过来给你增加了麻烦,没有增加发电量,你装了跟踪系统之后,反而产生了新的问题。

这个图片是我们总结和观察到的问题,这些问题不是杜邦发现的,是生产厂家和用户发现的。这些问题我们需要一个一个去解决,才能够把双面体系的威力发挥出来。双玻的体系目前破片率非常高,这样就会造成一系列的问题,如果这个问题不能解决的话,双面的效率是发挥不出来的。双玻的组件表面会变成弯形,灰尘累积的程度就会更多,由于现在很多阵裂是采用跟踪体系,我们要解决由于跟踪系统增加造成了营运和清洗的问题。EBC和安装公司非常憎恨跟踪系统,他们安装这个对恐非常困难,所以安装非常慢,成本不会随随便便的消失,成本会跑到别的地方去。双玻比较重,造成跟踪系统电机的功率和寿命有关系,电机烧掉,或者带不动阵裂,那么这里就会造成很多停板,最后就是没有办法工作,这些都需要我们认真去研究和改善的。

双玻组件固有短板-电池运行温度高,高温环境发电量低。最近我们收到一些客户的反馈,在双面体系里,背面的PID现象非常严重,厂家必须使用POE的分装材料,发明POE的公司已经和杜邦合并了,所以我们会有新的技术力量来投入到这里。如果这个问题不解决的话,双玻和双面的体系发电量就不能达到设计时,必须采用新的体系去解决这个问题和故障。

好消息是,杜邦已经开发了新的背板,我们陆陆续续会在国家电投的其他体系里测试产品,它的表现非常优异,过去几个月里做了实际的检测。透光率非常高,功率是一致的,并且它非常轻,它的生产工艺跟常规的生产工艺一样,但是同时又能满足双面电池和双面组件的需求,这可以给各位好的选择,由市场去判断哪一个产品是更优秀的,我们需要非常谦虚地累积数据,研究哪一个产品更好,由大家来决定你应该选择什么东西。

未来环保的内容会更高,这个与绿色运营有很大的关系。双面组件很重,运输时需要更多能源,也需要更多的额外的保护。其实这个不符合绿色能源的发展趋势,高分子材料具有巨大的优势,如果评选这个产品绿色等级时,透明背板的组件要远远超过双玻体系这个绿色的环保性。这个是实地拍摄的照片,这是透明的背板,这个非常漂亮,美观,而且完全达到了双面的要求。

总结一下,成本是不会平庸消失的,当你做降本方案时要非常清楚知道,我的降本会带来哪些问题,我的降本是不是真的如我预料的那样去做到的?除了考虑直接成本,你还要考虑间接成本。

技术创新背后一定要有天时的科学基础,创新是好的,但是创新也会带来新的问题,特别是现在中国的光伏行业产品的技术更新换代如此之快,很多新技术出现了叠加的情况。叠加的情况会造成不确定性的问题出现,这个情况下,单纯的创新也需要有管理的,新技术必须经过严谨的可靠性验证方有推广的意义。长期可靠性等于高品质。作为研究单位来讲,要注意两点,如果要战胜环境的挑战,需要加强户外实践的验证工作,也需要科学设计你的实验。

杜邦作为216年的企业,我们有很多的变化,我们要战胜无数的经济周期,技术周期,产品周期的更迭,我们不断更新自己,使自己的DNA永远保持年轻。我们今年已经与道康宁合并,原来道康宁的硅材料已经并入到杜邦的系统方案。我们已经形成了全产业链的覆盖,我们希望用全产业链技术的综合服务中国的光伏行业,从而使得与我们肩并肩去完成这个行业的进步和发展的工作,谢谢大家!  
 

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