环境保护 应从光伏发电系统生命周期做起

来源:能源杂志发布时间:2017-06-08 15:49:05

在环境监管日趋严格,环保理念日渐深入人心后,环境友好型的产品无疑更能获得市场的追捧。2017年第一季度,国内外几大光伏组件背板材料生产商纷纷通过以技术创新、新品展示、战略合作等方式解密各自在材料环保方面取得的成果,以“环境友好”为名义的组件背板材料争夺暗战在中国这个最大最具特色的光伏市场硝烟四起。

所谓外行看热闹,内行看门道,究竟哪种背板材料更加对环境友好?蛋糕就那么大,孰优孰劣市场会给出自己的选择。

百家争鸣的光伏背板市场

日前,美国市场调研机构GTM Research预测,2017年全球新增太阳能装机量将超85GW。如果以1GW需要600万平方米背板测算,今年约有100亿元人民币的市场规模,巨大的市场吸引了一大批企业“扎身其中”。

目前市场上主流光伏背板的技术路线包括复膜型与涂覆型,复膜型材料分为含氟和非氟背板,含氟背板以基于杜邦™ Tedlar® PVF薄膜为主流,其主要结构为双面Tedlar® PVF薄膜背板(即TPT,Tedlar®/PET/Tedlar®);其它含氟背板还有基于PVDF膜和FEVE涂料。

非氟材料背板包括基于PET聚酯薄膜或PA聚酰胺(俗称尼龙)的背板。其中PA背板典型结构为三层PA聚酰胺或PA聚酰胺/PP聚丙烯/粘接层。

减少失效组件,将环保渗透到实际应用中

相关数据显示,目前含氟背板占据70%以上市场份额,然而市占比背后,多重势力在博弈。

由于业内外对“平价上网”的呼声日盛,光伏行业降本增效需求陡增,不少组件生产商开始尝试新的封装材料,以进一步降低成本,这也为新进入者提供了机会。随之而来的是大量未经长期户外实际验证的原材料被引入光伏电站,这类新产品称为环境保护而来,却很有可能因可靠性问题,在未来十年使光伏电站产生数量众多的报废组件。

背板是组成整个光伏组件里很小的一个部件。从能耗来看,氟膜只占整个组件生产过程不到1.5%的能耗。但背板失效却有可能导致整个组件失效报废,其对环境产生的影响远大于背板本身对环境的影响。

“举例来说,只能使用10年的组件和能长期使用超过30年的组件,对环境造成的影响有着显著差别。可靠耐久的背板材料更能保证组件的使用寿命,减少组件提前失效带来的废弃物数量,更具有环境友好性。因此,讨论环保议题的前提是保障组件的长期可靠性。”一位背板生产商如是说。

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、印度和中国,且这类背板的开裂失效问题正逐年递增。比如中国西部的一个电站,组件安装于2012年,2013年检测时背板在显微镜下可见微裂纹,由于肉眼无法识别,在当时并未引起重视,然而这些组件在后续几年便出现了如功率显著衰减、背板黄变和开裂等严重失效情况,给电站投资回报带来了严重影响。


优质材料有助于保障组件使用寿命 提升电站收益

中山大学太阳能系统研究所曾对一批老组件进行跟踪回收,该研究所所长沈辉教授表示,各行业应制定产品回收利用和处置的机制,在我们调研回收光伏组件的课题项目中发现,经过23年户外使用,有些组件依然显示很好的整体性能,衰减不大(约6%),甚至可以继续使用,这与其早期使用好的封装材料有很大关系。随着现代制造业技术的进步以及新材料性能的提升,我们相信组件预期寿命将得到有效的延长。

对于衰减问题,晶澳太阳能副总裁曹博表示:“我们在日本电站项目上同样使用10年的组件(单多晶都有),其中含氟背板的组件年度衰减0.9%,10年衰减9%,非氟的10年下来衰减了16%,这个衰减是非常大的,辅材选择对组件衰减有重要影响。”

从度电成本角度看,光伏系统运行越久,电力成本就越低,可获得更高投资回报。经测算,一个只能运行10年的光伏系统度电成本是一个能运行25年的光伏系统成本的两倍。

保障组件平稳运行25年以上的寿命使用周期,还是10年一换?基于对电站长期稳定发电的诉求,国内最早从五大电力公司开始,在其电站设备招标文件中,要求“采用Tedlar® TPT背板”。在他们看来,尽管每平方米的单位价格稍高,但权衡全寿命的输出电力及电力衰减程度,使用经受户外25年考验的背板,长期投资回报及稳定性仍高于其它。谁都不希望在电站运行不到10年,又需面临更换组件的窘况,这无异于造成二次浪费,加大环境污染,更增加运营维护的成本。

贴近生活,安全稳定是基础

2017年,被称为分布式光伏发展“元年”,从某种意义上说,分布式无论从经济性(已能和火力发电电价基本持平),还是环境友好需求方面考量,都已势不可挡。这将带给光伏产业更大的发展空间,同时也将给参与其中的企业带来新的挑战和机遇。

我们很欣喜地看到光伏产业开始从单纯制造业向能源电力输出进行转变,角色变化的背后承载着数十年的发电技术与经验积累,这些积累来自于更成熟的大型地面电站,从材料到设备选型,都经历了大浪淘沙的筛选过程。

就背板材料而言,其在保障组件发电量及使用年限方面扮演关键角色,它是组件与环境之间的电气绝缘体。背板失效可能导致重大灾难、无预警电力衰减并危及安全。

“分布式光伏发电市场井喷在即,未来将会有越来越多的家庭电站,安全问题需提上日程,事实上在一些容易发生火灾的地方,以氟膜为基础的背板可以帮助减少安全隐患。”霍尼韦尔(Honeywell)技术人员此前向媒体表示:“好的背板保护电池片不受环境影响从而高效发电,并始终起到绝缘保护作用。当然,这有个前提,即组件所采用的氟膜必须是质量可靠的。”

从消费者角度考虑,对光伏发电系统的要求比较直观,主要基于发电量与安全性能两方面。据介绍,氟材料之所以被广泛使用在光伏背板上,正是因为其长期稳定的特性。使用超过25年实例认证的产品将增加居民使用光伏发电系统的信心,有助于进一步推动分布式光伏发电在中国的发展进程。

上海某分布式发电EPC公司负责人表示:“我们对分布式发电系统设备的选择更加谨慎,组件使用材料是重要核实环节。不论是地面电站还是分布式电站,尤其居民发电系统,都不应该成为未经认证新产品的试验场,即便是通过了测试也还需观察其户外使用情况,我们要对业主和用户负责。”

尽管市场上通过国际认证机构测试的背板产品不在少数,但有些背板在实际使用过程中还是出现了各种问题。面对户外环境实际情况,目前对背板有六个方面的测试需求:紫外、温度、湿气、环境腐蚀、电气绝缘以及物理保护。除此以外,部分新进入者为了体现新品的性能优势,推出各种单项测试、强化测试等,这对于组件在户外受到的环境应力是不一致的,并无法反映组件在户外老化的真实情况。

尽管光伏行业要求25年质保,但一直缺乏长期老化性能的测试方法和标准,从而导致各种质量不一的材料都能够通过测试,被应用在组件产品上。使用这些材料的组件经过一定时间的户外暴晒,陆续出现老化失效问题。对此,专家建议完善测试方法,以更准确地预测背板材料的长期可靠性,从而更好地保障组件的正常使用。

责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
英利首批组件顺利抵达世界单体最大盐光互补项目现场来源:英利发展 发布时间:2026-09-24 09:46:32

全球单体最大盐光互补项目——国电电力天津海晶1000MW项目迎来关键进展:英利能源首批高效光伏组件到货,将供应二期140MW。组件通过8级盐雾、17级抗风及双倍紫外老化测试,专为高湿高盐严苛环境定制,10月完成全部交付,助力“水上发电、海水晒盐、水下养殖”一体化绿色生态实践。

持续携手中国安能|TCL中环入围2026年度框架光伏组件采购项目来源:TCL中环 发布时间:2026-09-24 09:45:08

TCL中环成功入围中国安能2026年光伏组件框架协议,彰显其在复杂场景下的产品硬实力与可靠交付能力。依托G12大尺寸与双原生技术,组件适配山地、荒漠等严苛环境;全链条供应链保障准时交付,实现“产品+服务”全周期陪伴。

生态环境部:退役光伏组件按工业固体废物强化监管来源:生态环境部 发布时间:2026-09-24 08:52:08

生态环境部于9月22日召开例行新闻发布会,就退役光伏组件、风电设备和动力电池等“新三样”固体废物的监管与治理作出系统部署。针对其来源差异——光伏与风电设备主要来自发电企业,动力电池多属社会源产生——部门协同完善法规政策,明确企业主体责任:发电企业须自行或委托开展退役设备循环利用或无害化处置;动力电池生产者须落实延伸责任,建立匹配销量的回收体系。同时,生态环境部牵头制定多项污染控制技术规范,覆盖拆解、分离、焙烧等关键环节,并联合多部门开展专项整治,严打非法倾倒与小作坊式焚烧等环境违法行为。下一步将按工业固体废物强化退役光伏及风电设备监管,推动全生命周期闭环管理。(198字)

双强标倒逼光伏材料无卤化:无卤阻燃剂厂家兴秀成的组件周边阻燃解决方案来源:咸宁新闻 发布时间:2026-09-23 17:42:51

本文介绍了2026—2027年光伏行业阻燃标准升级背景下,无卤阻燃材料的迫切需求与技术应对路径。工信部《光伏组件安全要求》强制性国标与新版GB 8624-2025标准同步实施,首次将光伏组件纳入建筑材料燃烧性能分级体系,明确要求接线盒、连接器、复合边框、线缆等外部聚合物部件必须满足V-1及以上阻燃等级,并通过“燃烧性能+产烟+滴落+烟气毒性”四维评价,无卤化由此成为合规底线。文章系统梳理了四大核心痛点:V-1达标与卤系禁用冲突、1500V系统对CTI≥500V的高压绝缘要求、25年户外服役下的耐候与抗析出挑战、BIPV场景的低烟无毒刚性约束。在此基础上,兴秀成公司依托磷氮系无卤阻燃技术,为四大光伏周边场景提供定制化解决方案,覆盖高CTI接线盒、耐候型连接器、V-0级复合边框及低烟无卤线缆,并已通过改性塑料企业进入宁德时代、比亚迪等头部供应链。全文聚焦政策驱动下的材料迭代逻辑与产业化落地路径。(198字)

英利、晶科等入围山西交控2026-2027年度光伏组件供应商入库框架协议项目来源:山西交通控股集团有限公司电子招投标采购交 发布时间:2026-09-23 15:19:36

山西交控新能源发展有限公司于9月20日公示了2026—2027年度光伏组件供应商入库框架协议入围结果,英利能源、晶科能源、晋能清洁能源、华阳集团(阳泉)新能源销售公司及正信光电共5家企业成功入选。本次招标旨在保障山西省高速公路分布式光伏发电项目的建设需求,采用框架协议形式统一遴选合格供应商。项目仅设1个标段,即“高速公路分布式光伏发电项目所需N型单晶硅双面双玻光伏组件”供应商入库,服务内容涵盖组件供应、运输、安装指导、培训、检验检测、验收、保险、税费及售后服务等全流程。入围企业有效期为框架协议签订后1年,供货范围限于山西省境内招标人指定地点。

锚定出海新标尺,通威联合编制的《一码通全球·金融助绿行——光伏组件产品数字护照(DPP)白皮书》顺利通过专家评审来源:通威股份 发布时间:2026-09-22 09:22:34

通威股份联合兴业银行成都分行发布《光伏组件产品数字护照(DPP)白皮书》,首创“金融+DPP”协同机制,系统破解欧盟ESPR等绿色贸易规则下的ESG合规、碳核算与供应链治理难题,提出“一产品一档案”落地路径与“通威实践”范式,获20余位权威专家高度评价并一致通过评审。

蓝丰生化上半年光伏组件业务营收同比增54.71%至5.87亿元来源:经济观察报 发布时间:2026-09-22 09:07:41

蓝丰生化(002513)2026年上半年光伏业务呈现结构性分化:光伏组件业务实现营收5.87亿元,同比增长54.71%;同期电池片业务收入则同比下降36.38%。受此此消彼长影响,公司光伏板块整体营收微降0.24%,保持基本平稳。文章指出,组件业务的强劲增长与电池片业务的显著下滑形成鲜明对比,而技术迭代带来的产品结构优化与产能调整,在一定程度上对冲了单一环节下滑的影响,成为支撑光伏板块稳定运行的关键因素。该数据反映了公司在光伏产业链中正经历阶段性转型与技术升级。

《深圳市分布式光伏发电系统碳普惠方法学(2026修订版)》印发来源:深圳市生态环境局 发布时间:2026-09-22 09:04:30

深圳市生态环境局于9月21日印发《深圳市分布式光伏发电系统碳普惠方法学(2026修订版)》,正式替代此前的试行版。该方法学适用于在深圳碳普惠机制下,对装机容量不超过1MW的分布式光伏发电项目所产生温室气体减排量进行科学核算与核证。文件明确了项目准入条件:须为非重点排放单位管辖范围内的独立项目,符合国家及地方关于分布式光伏建设、并网及运行的法律法规与技术标准,并以并网验收文件作为装机容量认定依据。此外,同一申报主体可合并申报多个项目,但其核算周期内年均减排总量不得超过2万吨二氧化碳当量。此举旨在规范小微光伏项目的碳减排价值认定,完善本地碳普惠制度体系。

追光向苍穹 太空光伏拓展新能源发展空间来源:人民网 发布时间:2026-09-21 14:17:05

本文介绍了我国太空光伏技术的最新进展与发展战略。9月17日,快舟十一号火箭成功将搭载P型异质结(P-HJT)光伏组件的天仪51星、52星送入轨道,开展极端空间环境下的在轨性能验证。太空光伏作为航天器“能量心脏”,直接影响其载荷能力、寿命与组网成本。当前主流为高效率但高成本的砷化镓电池,而P-HJT等新型组件凭借抗辐照、轻量化、低成本优势正加速攻关。政策层面,《电子信息制造业发展“十五五”规划》已明确支持太空光伏场景拓展;产业端则通过联盟共建、协同研发钙钛矿叠层电池及能源系统集成技术,推动产业化落地。专家指出,尽管我国光伏产业链完备,但商业化仍面临成本控制、在轨运维等挑战,需持续强化核心技术研发与航天运力支撑。(198字)

《光伏组件安全要求》等三项强制性国家标准终端用户专场宣贯会在呼和浩特成功举办来源:CESI光伏标准化 发布时间:2026-09-21 10:05:05

2026年三项光伏强制性国标终端用户专场宣贯会在呼和浩特举行,首次面向央国企全面推动标准从生产端延伸至应用端。会议聚焦标准解读、认证应用与实施计划,以“标准+认证+监管”闭环机制打通落地“最后一公里”,助力光伏产业由“拼规模”向“拼价值”转型。

1‑8月中国光伏组件出口149.5GW来源:光伏情报处 发布时间:2026-09-21 09:48:37

本文基于中国海关2026年1—8月光伏组件出口数据,系统梳理了出口规模、趋势变化及区域分布情况。数据显示,同期出口总量为149.5GW,同比下降8.6%;出口金额达169.5亿美元,同比增长6.7%。出口量呈现明显波动:3月因出口退税政策取消前集中出货达32.0GW,创三年新高;此后逐月回落,8月出口约16GW,低于去年同期。主要出口市场中,荷兰以21.9GW居首,巴基斯坦、菲律宾分列第二、三位;但对巴出口同比大幅下降45.7%。出口省份以江苏、浙江等东部和中西部省份为主,前十省份合计占主导份额。