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光伏电站建设标准


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光伏电站建设背后:怎样的标准与测试更具意义
业内关于上述哪一类背板产品性能最优虽有一定界定, 但这个界 定目前正逐渐变得含糊,每一类背板都有生产商,都有其拥护者,都 试图说服客户相信并使用他们的产品, 由于没有标准及公认统一测试, 为所有背板产品提供

了发展的温床。 根据户外环境的实际情况, 对背板大致形成了六个方面的测试需 求: 紫外、 温度、 湿气、 环境腐蚀、 电气绝缘以及物理保护。 据了解, 目前国际标准停留在几年前的阶段,跟不上当前对背板的要求,背板 的测试多与组件测试放在一起进行, 现在针对背板的标准是 IEC61730, 而测试中只做局部放电测试。 为了体现品牌背板的性能优势,市场上出现了各种单项测试、强 化测试等。“业内也有认证机构的测试,但测试方法不统一,过分宣 传单一性能指标;新背板公司不断推出产品,但具有长期室外使用经 历的背板只有 1-2 种。 目前 Krempel 公司在领导 IEC 背板规范制定。 ” 肯博吴立告诉笔者,对于背板标准的制定不是一家在期待,但这个过 程因为涉及到各方利益而显得漫长且难产。 “有些新进入公司通过几倍 IEC 的测试认证来强调自身产品的 优势,关键是,这些认证是否有意义?有些称为加速老化试验,以 PCT60-90hr(121℃/100%/2atm)条件为例,121℃并非户外老化机理, 堪称破坏性测试。测试的目的不是为了在极端单项条件下破坏产品,

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而是在接近户外与模拟实际使用环境的情况条件下进行测设, 才符合 寿命老化测试要求, 这是现在认证测试中所缺的重要一环。 ”杜邦(中 国)研发技术中心服务经理付波博士指出,“现在的背板认证测试对 湿热老化要求过度而紫外老化标准过低, 而背板的湿热时间不需要这 么长, 1000 小时已经足够, 美国 NREL 实验室对此进行过模型研究。 ” 付波表示,“未来背板测试标准有如下一些发展趋势:1)长期光 热老化测试,如一般沙漠条件下背板 25 年会接受 275 kWh/m2 紫外曝 晒,而一般温和环境也达到 171 kWh/m2,这类测试能更好的检测出 一些不耐紫外光热老化的材料,暴露其黄变开裂的潜在风险;2)综合 老化测试,对背板材料同时进行紫外与温湿度多应力老化,更接近户 外实际老化过程, 使材料老化不光停留在材料表面;3)序列老化测试, 如组件背面的紫外曝晒再冷热循环, 可以更好模拟背板在户外老化后 耐受昼夜和季节温差变化所产生应力的影响;4)应用环境加项测试, 如落砂磨损(西部电站),耐化学品腐蚀(沿海环境,牲畜大棚,工业 城市等)。” 在苏州赛伍应用技术有限公司总经理吴小平看来, 目前的背板测 试不仅为背板企业提供了温床也为组件厂找到了借口: “由于缺乏对 材料可靠性原理的认知和创新能力,只要背板能通过测试标准,那么 组件厂就有了不需要被追究的理由而大胆使用危险的背板, 但目前的 测试方法是不完备的。有机物工业材料的可靠性分析和判断,历来难 以用一种固化了的测试方法作决定性的判断,应该是‘测试结构+从

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分子结构和交联体系的理论分析+实绩’这三位一体的综合方式作出 全面的分析和判断。”吴小平表示目前赛伍参与了背板国标的制定, 预计国标将于 2013 年年底可以出来。 另外,现在的 IEC 认证测试缺少紫外老化和耐候性测试,比如 IEC 认证测试的紫外剂量只相当于户外 70 天内的曝晒,同时也未要 求对组件背面做紫外测试。为了尽快解决这一问题,目前肯博、杜邦 等材料供应商正在就背板商讨更新 IEC 标准, 但 IEC 标准的更新制定 需要一个时间过程,在这个过程中需要企业自觉。 技术路线决定成本因为无统一标准以及混乱测试, 光伏背板成为 众多被外资垄断的高端材料中, 率先被国产军团撕开一个缺口的环节, 这个撕开的口为氟涂层背板。因为国产化,最近几年市场竞争走向了 “百家争鸣”的局面,既有国际一流材料供应商,同时中国国内也涌 现出了大大小小几十家背板公司。 所有公司生产的背板,其选用的材料及结构都有差异,使得市场 上充斥着各种背板产品。 这样的结果直接导致背板市场逐渐变得混乱, 最突出表现为价格的混乱, 据了解国内的背板厂家价格混战非常剧烈, 价格从 10 RMB/㎡到 50 RMB/㎡不等。其次,质量参差不齐,背板虽 然被打开了缺口,但真正意义上背板的关键材料核心技术门槛高,并 不是所有企业都能掌握,且大部分为国际材料供应商垄断。

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为什么有些价格低有些价格高?技术路线决定成本,每一种类型 的背板都有价格差别,比如第一类以氟膜为基础的背板价格最高,比 PET 背板价格高出 10-15%,且每一同类型背板中价格也不一样,而氟 涂层背板价格又相对较低,有些新型材料还处于试验阶段也被使用。 三种类型的背板将价格区分为三个等级, 而每个等级之间也有价格差 异,这样一来,成本的差距被拉大。在成本压力下最近一年氟膜背板 价格也出现大幅下降,许多制造厂家采用的方法是降低膜厚,有些减 膜出现在不合理范畴内,对背板质量产生很大影响。 “即便我们不赚钱也做不到氟涂层背板的价格。 ”来自第一类背 板企业均表示正承受市场价格压力。 面对市场环境处于成本当道又低 迷的窘况,杜邦表示对保护组件关键材料的质量仍不容忽视,且全球 的光伏产业参与者都应该对此有所警觉, 因为质量将是决定光伏产业 是否有可持续发展的关键因素。除了受到价格冲击,近年来多家公司 开始尝试使用其它氟材料薄膜来替代 PVF 膜,如聚偏氟乙烯(PVDF)、 乙烯与三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)以及国产氟膜等这些增大了背板公 司的选择空间。 “我不赞同以减法的方式降低成本, 现在整个行业都在竞赛减法, ‘白色家电化’趋势是一个恶性循环。”赛伍吴小平表示,应以技术 革新实现降本,并提到赛伍开发的 Flursoskin?技术(氟皮膜?),对 KPE 进行产品升级,通过用氟皮膜解决 E 膜的劣势来实现产品质量提 升及成本降低,回归双面含氟复合型背板 KPF。吴小平向笔者介绍,

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E 膜是赛伍公司 2010 年首创技术并获得专利,其 KPE 背板第一家使 用于天合光能, 此后其他背板公司开始跟进。 但在使用中发现了问题, E 膜是软化点只有 90 来℃、120 来℃熔点的热塑性聚乙烯类薄膜,存 在隐患,首先是其热塑性,在组件层压时易产生收缩力,使电池片应 力积蓄;其次耐紫外性差、易老化后粉化导致耐局放失效,同时 E 膜 还是隔热材料,背板除了基本功能外,需要散热,这些都使 E 膜无法 长期承担保护及使用的角色,需要改进。他表示,KPF 是未来背板的 一个趋势,将开创 One KPF 时代,回归简单化的高可靠性。 国产背板中除了赛伍、海优威等,近期国内还有一家江苏金瑞晨 新材料公司开始了背板的生产,其 FPE 背膜日前通过 CPVT(国家光伏 质检中心)测试试验,据了解金瑞晨背板定位为以氟材料为基础的复 合型背板, 采用日本吴羽化学(KUREHA)的 PVDF 材料作为含氟耐候层, 吴羽化学 PVDF 材料有近 30 年应用历史。 Lux Research 市场调研公司表示,目前晶硅组件的材料需求是 最大的市场机遇,预计其在 2018 年可增至 238 亿美元。诸如背板、 非 EVA 封装、 金属涂料和组件玻璃的防反射涂层等材料则具有创新机 遇并且是产品使用质量的基石。 正是这种市场机遇吸引越来越多材料 供应商,如富士胶片等也进入了太阳能产业,新进入者将进一步搅动 这个细分供应链产业市场, 需要引起下游组件厂商及电站运营商的注 意。


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