2014年中国光伏电站建设规模将达到10-12GW,占到全球1/4。到11月份,国内光伏电站的迎来开工高峰期。然而目前,已建成光伏电站质量出现的大规模问题格外引人关注,其中包括大型地面电站的组件衰减和蜗牛纹大规模爆发等问题。笔者对青海、新疆、张家口部分电站的业主方进行了调研或者谈访,发现部分电站采用的知名品牌组件1-2年就发生严重的组件衰减,蜗牛纹更是大面积爆发。
北京鉴衡认证中心相关负责人透露,目前光伏电站存在的问题主要集中在设备质量、电站设计、电站施工和电站运维等方面。通过对425个电站的测试发现,光伏组件主要存在热斑、隐裂和功率衰减等质量问题。以功率衰减为例,在该中心去年现场测试的11个大型地面电站运行1年左右的组件中,在考虑了设备不确定度后发现,50%左右的组件衰减在5%~10%之间,30%左右的组件功率衰减超过10%,8%的组件衰减已经超过20%。这意味着,组件企业普遍承诺的25年仅衰减20%的质保,部分产品只运行了1年就已接近甚至超越了底线。
中国光伏行业前两年投资过快,再加上投资门槛较低,导致产能爆发,随之而来劣币驱逐良币。很多电站开发商由于不懂组件技术和系统技术,单纯为了追求投资收益使用大量价格便宜、品质低下的组件。通过对国内电站的调研,衰减做得好的电站,每年组件发电量的衰减可以做到0.1%,而一些没有经过检验的组件产品,衰减竟超过60%。太阳能光伏组件中塑料件是其质量的短板。塑料件的有接线盒、封边硅胶、背板和EVA胶膜。而其中EVA胶膜又是最为薄弱的部件。EVA胶膜使用EVA树脂和添加剂通过加热挤压成型。由于EVA树脂本身容易水解而产生醋酸,醋酸就成为组件诸多不同功率衰减问题的重要原因。
醋酸可以和玻璃中的钠盐反应引起钠离子迁移导致组件功率的衰减(PID衰减),也可以诱导栅线中的银发生氧化反应而出现蜗牛纹现象。日本Chemitox通过将电池片浸泡在一定浓度的稀醋酸溶液中观察银栅线的变化证明了醋酸可以逐步将电池片表面的银栅线腐蚀变窄。