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以环保之名,攫一己之利

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-06-22 18:31:13   来源:新能源网  编辑:全球新能源网  浏览次数:119


雾霾来袭使得人们特别怀念青山绿水、碧海蓝天,不过,环保理念也因此而逐渐深入人心。光伏作为清洁能源的代表也迎来了发展的黄金窗口期,2016年中国光伏装机新增超过34GW,全球光伏装机新增更是突破79GW,从各国能源政策及规划来看,光伏未来会有更大的发展空间。各大主要背板材料生产商也各展其长,“以环保之名”争夺市场份额。

众所周知,太阳能背板是晶硅光伏组件的关键组成部分,对组件的安全性和使用寿命起着至关重要的作用,背板也必须具备良好的机械强度与韧性、耐候性、绝缘、水汽阻隔、耐化学腐蚀等各种平衡性能。背板材料主要分为含氟背板与非氟背板两大类,目前含氟背板占据市场的主流。

一、减少组件失效才是真环保

从2016年开始,PA聚酰胺背板材料在全球范围内发生大面积开裂问题,包括欧洲、印度、中国,且这类背板的开裂失效问题正在逐年递增。在中国西部的某电站,组件在外服役6年后即出现严重的黄变现象,电池片之间的缝隙处出现密集细小裂纹,严重者甚至出现开裂,对组件进行功率及湿漏电测试,结果显示功率衰减高达27.6%,且漏电结果小于40MΩ·m2的标准,这给电站带来了极大的风险隐患。

光伏平价上网呼声日益强烈,产业链各个环节都面临着极大的降本提效压力。不少组件厂都在尝试引入新的背板封装材料,以进一步降低成本,进而提升产品的价格竞争力。这也给了大量未经过户外长期实证测试的材料得以进入最终电站端的机会,这类材料以环保之名进入市场,殊不知可能因为可靠性问题而面临极大的风险。组件的设计寿命超过25年,电站收益的计算也是基于这个基础,这就要求封装材料能满足整个生命周期的使用要求才能满足投资人的投资模型。设想,组件如果使用10年就因为环境的破坏就提前报废,这不仅会造成投资商大规模的损失,更是会造成组件的提前报废而直接影响环境保护。从能耗上来看,背板只占据整块组件能耗的约1.5%,但是背板失效报废却是导致整块组件的报废,使得组件提前报废,这对环境产生更大的影响。由此可知,讨论环保议题,一个很大的前提是要保障组件的长期可靠性。

从度电成本角度来看,光伏系统运行越久,电力成本越低,投资回报率越高。经过测算,一个只能运行10年的光伏系统度电成本两倍于一个能运行25年系统。保障组件25年整个生命周期使用,还是10年一换?基于电站长期稳定发电的诉求,尽管氟材料背板成本略高,但是基于长期稳定投资需求,使用经过户外长期验证的背板,长期投资回报及稳定性仍然高于其他。谁都不希望电站运行不到10年就面临更换组件的尴尬,这不仅会增加运营维护成本,同时也会造成二次浪费,加大环境污染。

努力保障组件整个生命周期的使用需求,减少组件提前失效报废,才能真正保障行业健康发展,进而寻找出经济可靠的组件回收方法,这才是真正的环保逻辑。

二、组件回收主要是回收价值

组件回收是一个重要的课题,尤其是在光伏累计安装量不断攀升的当下。我国从“十二五”期间就开始了组件回收的相关探索,其中863课题子任务“光伏设备回收与无害化技术研究”专项课题也同时开展。

目前我国是物理法、热解法等多种技术路线并行,都还处于实验室研发阶段。物理法的原理是把光伏组件降温到零下两三百摄氏度,先将铝合金边框与接线盒拆除,随后粉碎无框组件,分离涂锡焊带与玻璃颗粒,剩下的部分再进行研磨,用静电分离法得到金属、硅粉末、背板颗粒和EVA颗粒,它没有任何的热和化学的方法,目前该方法还处在实验室研究阶段。

热解法是把光伏组件放在热解炉中,将炉内温度加热至450到750℃,在高温及缺氧状态下,组件会分解成固体及热气两部分,固体经过冷却清洗可分离出边框、电池、玻璃等,回收的各类材料也进入相应的回收程序。

不论是物理法还是热解法,都面临同样的问题回收价值如何?一片组件重达十几公斤,拆解之后,玻璃和边框就占据了80%以上的重量,最值钱的导电银浆只有6克左右,经过对回收经济效益的测算,组件回收只有5%左右的毛利,这其中还不包括运输成本。我国光伏电站地处偏远地带,运输是一个较大的问题,回收的潜在收益也通常都被运输成本和前期基础设施投资抵消掉了。而且,现在面临回收的组件数量极其有限,回收价值微乎其微。

含氟背板产品在热解处理过程中会释放有毒物质,采用掩埋的方法处理也很难降解。但是氟化工是一个非常成熟的行业,日本已经开发出了成熟的氟回收方法。日本东北大学和有关厂家共同开发了一种新的氟回收装置,用碳酸钙取代目前使用的熟石灰处理,成功的回收到氟化钙,并可作为生产原料加以综合使用,并配合使用吸附性树脂来收集氟材料,这一过程不会产生任何有毒有害物质。

 
关键词: 光伏 太阳能

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