“今年1-9月，中國多晶硅產(chǎn)量已達(dá)10.7萬噸，同比增長9.1%，電池組件產(chǎn)量31GW，同比增長32%;新增并網(wǎng)光伏裝機(jī)量約10.5GW，累計(jì)裝機(jī)容量超過38GW。”10月13日，在2015中國光伏大會(huì)暨展覽會(huì)開幕式上，工信部副部長懷進(jìn)鵬用這樣一組數(shù)據(jù)揭示了中國光伏行業(yè)持續(xù)回暖的現(xiàn)狀。海關(guān)總署最新公布的數(shù)據(jù)顯示，今年1-7月，我國對(duì)外出口光伏電池和光伏組件總額為76億美元，中國出口到國際市場(chǎng)的光伏總量至少達(dá)到13100GW。

然而在產(chǎn)業(yè)規(guī)模高速擴(kuò)張的背后，光伏產(chǎn)業(yè)在質(zhì)量控制、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化管理等諸多方面仍存在不同程度的短板。

25年之爭(zhēng)：技術(shù)水平與人為因素

今年3月，工信部公告了最新的《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》，其中要求多晶硅電池組件和單晶硅電池組件衰減率在1年內(nèi)分別不高于2.5%和3%，25年內(nèi)不高于20%;薄膜電池組件衰減率在1年內(nèi)不高于5%，25年內(nèi)不高于20%。

作為光伏發(fā)電的核心裝置，光伏組件的可靠性足以直接影響整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。比照規(guī)范條件，現(xiàn)行的光伏組件能否達(dá)標(biāo)，維持25年的使用壽命，一直是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。

“在光伏行業(yè)大發(fā)展的2005-2011年間，由于多晶硅材料供應(yīng)緊張，行業(yè)內(nèi)確實(shí)一度出現(xiàn)多晶硅濫用的現(xiàn)象?；厥詹牧?、高雜質(zhì)材料甚至廢電池片被部分應(yīng)用到產(chǎn)品當(dāng)中，在一些質(zhì)量管控不嚴(yán)的公司中，組件運(yùn)行2-3年甚至?xí)p40%-50%。”在10月12日舉辦的2015光伏領(lǐng)袖峰會(huì)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)論壇上，西安隆基硅材料股份有限公司總裁李振國這樣解釋早期光伏組件不達(dá)標(biāo)的情況。

單純就材料性能而言，李振國認(rèn)為，光伏組件“完全可以使用25年甚至 50年”，而近期出現(xiàn)的一些組件可靠性下降的情況，可能還是技術(shù)層面的新問題。例如硅片隱裂問題，10-20年前硅片的厚度基本在500微米，而目前主流的材料厚度普遍在180微米、190微米，如果工藝處理不當(dāng)，確實(shí)容易導(dǎo)致隱裂。另一方面，根據(jù)海外一些大規(guī)模兆瓦級(jí)商業(yè)電站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，歐美地區(qū)上世紀(jì) 80年代初開始興建的絕大多數(shù)電站目前都在正常工作，且衰減率大多在12%-13%左右。在李振國看來，“這其實(shí)跟人為控制和質(zhì)量意識(shí)相關(guān)，并不是技術(shù)本身固有的一些問題”。

天合光能有限公司副總裁馮志強(qiáng)則坦言，由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未形成系統(tǒng)，部分滿足認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的組件也難以完全保證25年的使用壽命。“整個(gè)行業(yè)要重視25年標(biāo)準(zhǔn)的建立，要從團(tuán)隊(duì)建設(shè)、測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)建等方面全盤考慮，使得建構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)能夠經(jīng)得起時(shí)間檢驗(yàn)。”

長期戶外驗(yàn)證缺失

光伏組件所處的戶外環(huán)境千差萬別，按照25年使用壽命的標(biāo)準(zhǔn)要求，組件和其采用的關(guān)鍵材料的環(huán)境適應(yīng)性，越來越受行業(yè)重視。

根據(jù)傳統(tǒng)的組件評(píng)估過程，“通過2000小時(shí)、3000小時(shí)的濕熱實(shí)驗(yàn)去證明組件能夠在戶外使用25年，這其實(shí)是有待斟酌的。”采訪中，杜邦光伏氟材料市場(chǎng)經(jīng)理付波向記者展示了一組光伏組件戶外失效的案例，在北美地區(qū)一個(gè)運(yùn)行僅4年的光伏系統(tǒng)中，組件背面的背板材料已經(jīng)完全剝落，而這些組件都來自知名廠商并且通過了相關(guān)認(rèn)證。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，組件的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試并不能發(fā)現(xiàn)這種剝落開裂現(xiàn)象。相反，一些光伏組件在使用接近20年后，機(jī)械性能仍未發(fā)生大的變化，但是經(jīng)過3000小時(shí)的室內(nèi)濕熱實(shí)驗(yàn)，性能則表現(xiàn)出明顯下降。可見，一些傳統(tǒng)的室內(nèi)評(píng)估實(shí)驗(yàn)難以真實(shí)反映光伏組件在戶外長期運(yùn)行的情況。

另外，由于各個(gè)國家和地區(qū)的氣候條件和使用環(huán)境差異巨大，光伏組件的戶外衰減模式也十分復(fù)雜。據(jù)付波介紹，很多組件在中國、印度的衰減就要快于日本和歐洲一些國家。

“因?yàn)樵谑彝庖\(yùn)行20到30年，目前還沒有人在實(shí)驗(yàn)室的條件下重新模擬這樣的室外環(huán)境。”日本電氣安全環(huán)境研究所的KohjiMasuda表達(dá)了同樣的想法。

認(rèn)證環(huán)節(jié)尚存局限

目前，我國光伏組件及材料的認(rèn)證主要依據(jù)國際電工委員會(huì)(IEC)相關(guān)光伏行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。例如《IEC61215地面用晶體硅光伏組件—設(shè)計(jì)鑒定和定型》標(biāo)準(zhǔn)明確注明：試驗(yàn)程序的目的是在盡可能合理的經(jīng)費(fèi)和時(shí)間內(nèi)確定組件的電性能和熱性能，表明組件能夠在規(guī)定的氣候條件下長期使用。通過此試驗(yàn)的組件的實(shí)際使用壽命期望值將取決于組件的設(shè)計(jì)以及它們使用的環(huán)境和條件。換言之，“通過IEC61215標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試也并不代表組件一定可以達(dá)到25年的使用壽命”，TUV南德北京分公司光伏部門經(jīng)理羅欣蓮告訴記者。認(rèn)證和測(cè)試機(jī)構(gòu)拿到的是送樣產(chǎn)品，而“送樣和我們?cè)谏a(chǎn)線上隨便拿一個(gè)產(chǎn)品送到實(shí)驗(yàn)室測(cè)試是完全不同的兩個(gè)概念”。所以，通常送樣可以順利通過測(cè)試，但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中，由于種種原因未必能完全遵照最初的設(shè)計(jì)。而且在時(shí)間方面，目前只有北美地區(qū)的測(cè)試是一年四次，其他地區(qū)只是一年一次。

“像玉器一樣脆弱”

國家能源局新能源和可再生能源司副司長梁志鵬在會(huì)上指出，目前我國的光伏制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)占到全球65%以上，但面向“十三五”，光伏行業(yè)還要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，建立起全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)能力和配套體系。在這一過程中，建立更加規(guī)范適用的標(biāo)準(zhǔn)成為行業(yè)內(nèi)的普遍呼聲。

據(jù)羅欣蓮介紹，一些IEC標(biāo)準(zhǔn)主要是根據(jù)模型推算得出，而且很多是通過電子產(chǎn)品的戶外條件進(jìn)行推算，這些標(biāo)準(zhǔn)會(huì)和實(shí)際情況存有一定差異。在應(yīng)用過程中，往往會(huì)產(chǎn)生一些具體問題。

中電投科研院新能源研究中心主任趙輝提出，現(xiàn)在很多的光伏組件在安裝過程中“就像玉器一樣脆弱”，出廠后的下游環(huán)節(jié)有很大的壓力，而相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在這一層面并不明確。羅欣蓮還說，“就國外光伏組件的整體情況而言，IEC的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)處于一個(gè)準(zhǔn)入門檻的地位，企業(yè)要根據(jù)自己的情況建立屬于自己企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是最低標(biāo)準(zhǔn)，然后分別是國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最高的應(yīng)該是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但目前國內(nèi)尚未形成這樣的標(biāo)準(zhǔn)體系。”

梁志鵬表示，未來國家層面將進(jìn)一步支持達(dá)標(biāo)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能的推廣，例如加強(qiáng)領(lǐng)跑者示范基地建設(shè)工作，給先進(jìn)的制造企業(yè)提供專門的市場(chǎng)，支持先進(jìn)產(chǎn)能規(guī)模的擴(kuò)大，進(jìn)而淘汰不達(dá)標(biāo)的落后產(chǎn)能，保障整個(gè)行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。