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行业专家:光伏电站要可靠,组件选型很重要

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5e
2022/06/07 17:45
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【摘要】:
《“十四五”可再生能源发展规划》指出,以重大基地支撑发展,明确以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点,加快建设黄河上游、河西走廊、黄河几字湾、冀北、松辽、新疆、黄河下游等七大陆上新能源基地,藏东南、川滇黔桂两大水风光综合基地。

“要从能源安全的角度研究电站的可靠性,从度电成本的角度探讨组件设计的安全边际问题。”6月1日,上海交通大学教授、上海市太阳能学会名誉理事长沈文忠在“光伏电站可靠性及资产安全研讨会”上表示。这一研讨会由上海市太阳能学会主办,隆基绿能协办。

当日,发改委等九部门印发《“十四五”可再生能源发展规划》。 规划显示,“十四五”期间,可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中占比超50%,风光发电量实现翻倍。

面对可再生能源装机的不断增加,当“能源安全”上升至与“粮食安全”同等重要的战略高度之时,光伏电站的可靠性及资产安全显得至关重要。

光伏装机大干快上 电站隐患不容忽视

中国光伏行业协会预计,未来光伏年均新增装机规模将在7000万千瓦到9000万千瓦之间。光伏前景一片大好,但暴露出问题也层出不穷,如非先进产能盲目扩产、炒作伪创新噱头、低价竞标、粗放施工等。

“一些光伏电站盲目追求开发速度,安全隐患开始显现。供应商水平也是参差不齐,专业化、规范化标准欠缺,运维市场存在无序竞争。”谈及光伏装机大干快上问题时,黄河上游水电开发有限责任公司新能源生产部宦兴胜反复强调全行业亟待规范化、标准化管理。“影响光伏电站可靠性的最大风险来源于组件,包括热斑、隐裂、电池衰减等;其次是直流汇流箱、逆变器、支架等。组件成本约占电站总投资的60%。若组件发生故障,不能维修,只能更换,损失很大。”

“光伏高质量指的是安全性、稳定性、可靠性。首先要确保系统的安全和可靠,再考虑能源载荷与储能的互动基础。”隆基绿能产品管理中心总裁吕俊博士进一步指出,作为光伏电站的核心设备,组件的玻璃和硅片越来越薄,组件越做越大,电流与电压被不断推高。随着应用场景的不断增多,其不可控风险显著提高。一味追求低成本使光伏产品在应对极端恶劣环境时的可靠性被严重削弱。

作为全球光伏组件测试和认证的权威机构,德国莱茵TÜV项目经理龚文怡对大尺寸、高功率组件同样持保守观点。“大电流给零部件可靠性与性能带来更大压力。我们需要逐一识别设计开发、生产制造、运输安装、设备运维等各项风险。做大组件带来更大的电压和电流,如果组件局部被树荫、边框或接线盒后侧遮挡,热斑引发的安全风险将被放大。”

除组件非标准化产生的系统风险外,由于极端天气的频发, 我国几乎年年都有光伏电站受损的案例。2017年湖北水灾, 2020年贵州冰雹,2021年河南暴雨和内蒙古通辽雪灾……这些耳熟能详的案例再次诠释:电站风险导致的第三者索赔金额远大于电站资产本身。紫金财产保险有限公司新能源负责人尹勇语重心长地强调:“光伏电站的核心是长期收益率。风险管理的成本不会因保险成本降低而降低。”

今年政府工作报告将“能源安全”上升至与“粮食安全”同等重要的战略高度,并将其列入“着力稳定宏观经济大盘”的任务中。由此,牢牢端稳能源饭碗的意义重大。

组件选型理性为先 合力打造电站可靠性

近年来,光伏行业激烈竞争,制造商们纷纷在组件尺寸上做文章。而超大尺寸、超大电流和超高功率组件在电气设备兼容性方面还需相关厂商迭代研发新型产品以做适配。其供应链、产能等环节均受到较大制约,光伏产品可靠性隐患加剧。

对此,不少行业专家有着近乎一致的看法。“光伏电站的主要选型原则是成本第一、效率优先。组件成本差异不大的前提下,优先考虑转化效率高的组件。若组件高低电压均满足项目情况,优先采用低电压产品。”上海电力设计院有限公司高级工程师王思平表示。

《“十四五”可再生能源发展规划》指出,以重大基地支撑发展,明确以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点,加快建设黄河上游、河西走廊、黄河几字湾、冀北、松辽、新疆、黄河下游等七大陆上新能源基地,藏东南、川滇黔桂两大水风光综合基地。

“在风光大基地开发过程中,环境风险是光伏电站稳定性的最大阻碍,应从设计前期对当地气象及地质情况精准评估,通过组件选型、电站设计等必要措施提升电站可靠性。大型集中式电站的组件选型应选用主流成熟产品。”鲁能集团有限公司青海公司副总经理曾需要呼吁,“行业应尽快形成统一的组件尺寸标准。”

“未来的技术创新要回归效率提升的主航道。”隆基绿能高级产品经理李绍唐博士表示,效率的提升可以在不改变设计边界条件的基础上节省BOS成本是光伏技术发展的永恒主题。比如,182组件是综合考虑各项边界条件后针对大型光伏电站的最优尺寸。随着组件变宽,承受高载荷(如积雪)后的隐裂程度、功率衰减增加,玻璃爆裂的风险也明显增加。

因此,光伏电站要将可靠性和资产安全放在首位,而光伏产品、技术要以度电成本为最终评价标准,综合考虑成本、发电量与可靠性。

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