光伏电站“上山下海”，安全问题成为行业发展面临的全新挑战

时间：2022-06-17 11:23:14 来源：中国电力网

光伏行业正迎来日新月异的新一轮发展周期，在双碳目标的大浪潮下，以光伏、风电为代表的新能源正成为低碳时代的主要风向，2021年更是创下年度新增装机记录，新能源进入大有可为的战略机遇期。

一方面，面对全新的发展时代，从风、光大基地项目中的多能源形式互补到分布式光伏整县推进，光伏电站正“上山下海”开拓更为多样化的应用场景。但同时，近两年光伏供应链价格的上涨也在影响着行业的投资收益率，如何持续降本并且打造安全可靠的光伏电站正成为行业发展面临的全新挑战。

多场景应用：降本与安全的挑战

随着光伏电站的安装环境愈发多样化，无论是西北地区高温高紫外的气候特点，或是水面以及南方地区的高湿高热场景，新的发展趋势对光伏产品技术的可靠性与安全性提出了更高的标准与要求。尤其值得注意的是，与地面电站相比，屋顶分布式光伏电站承担的风险更为严重。由于屋顶组件运行温度较高且反射率高，极易导致热斑，国内外屋顶光伏电站发生着火的案例比比皆是。

而作为涉及千家万户、各行各业的分布式光伏电站，安全的重要性不言而喻。“从投资的角度来说，光伏电站安全运营是重中之重，一旦发生事故，不仅仅是财产损失的问题，可能还会危及生命，尤其是屋顶光伏电站，安全是底线”，一位光伏电站投资领域的资深人士表示。

另一位从事光伏电站运营服务多年的人士补充道，“在目前以国有企业作为投资主体的情况下，电站安全绝对是一个不容忽视的问题。重视产品的可靠性与安全性，这也是行业走向高质量发展的必须要面对的问题。”

光伏电站“上山下海”，安全问题成为行业发展面临的全新挑战

事实上，安全可靠也是光伏电站降本的重要手段。在光伏电站25年的运营周期内，在保障安全运营的前提下，降低由于产品或者系统问题导致的发电量减少这一风险，是全生命周期内降本的主要方式。

电站风险不容忽视

从下图可以看到的是，在影响发电损失的因素中，蜗牛纹、背板缺陷高居维修成本中的前五。作为光伏组件的“铜墙铁壁”，背板虽然作为辅材存在于光伏产业链中，但其作用却不可小觑。一旦背板出现开裂、发黄等问题，不仅将直接影响电池组件的发电量，严重的还会导致火灾等问题。

事实上，由于背板带来的风险问题也屡次出现在大型电站应用中，包括曾经风靡一时的3A背板等，均已在户外应用的风险下被市场淘汰。近几年，光伏行业在降本的驱动下，正持续探索新的背板技术，PET背板便是路线之一。

实际上，包括日本以及国内等多家组件厂商在尝试使用改性PET聚酯背板之后便陆续放弃了这一技术路线。据相关专业人士介绍，PET户外老化机理主要是光氧化，在紫外线和温湿度共同作用下，PET吸收紫外发生Norrish降解，分子链靠近酯基处发生断裂，进而导致机械性能下降、黄变。

光伏电站“上山下海”，安全问题成为行业发展面临的全新挑战

PET的老化机理决定了其在户用应用中的实际表现，图一是一座位于内蒙古的光伏电站，该电站采用了PET背板，在投运4年之后，近40%组件背板严重发黄，超过10%组件背板起泡脱层，并且有1-5%组件出现了热斑问题;图二的单晶组件是安装在商业建筑金属波纹屋顶上的分布式光伏电站，采用的背板材料为PET，肉眼可见的是背板出现黄变，最严重区域为组件阵列边缘，b*值高达27，紫外线加速了背板的边缘老化，进一步导致背板外层开裂变脆。

光伏电站“上山下海”，安全问题成为行业发展面临的全新挑战