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光伏揭秘:由劣质EVA引发的蜗牛纹血案

2014-11-28 20:47| 发布者: solartest| 查看: 24814| 评论: 0|原作者: Testpv特约专家|来自: 中国光伏测试网

摘要: 已入秋,正是光伏投资收获时。一个隐藏在光伏电站品质背后的隐形元凶 - 劣质EVA胶膜引发的蜗牛纹血案再次浮出水面。 2014年9月的西北某地,20兆瓦的光伏电站施工现场一片火热,首席技术官张总监深呼一口气:马上10 ...
       EVA树脂的正式名称为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,光伏组件用的EVA中的醋酸乙烯酯含量通常在28-33%。酯作为一种常见的化学键有一个最基本的性能,在有水的情况下会分解成酸和醇。

 

       在光伏组件中慢慢积累的醋酸就变成了大部分光伏组件质量问题的重要诱因。日本Chemitox实验室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,发现醋酸可以逐步将电池片表面的银栅线腐蚀变窄。而随着银栅线的变窄,组件的发电效率逐渐下降。目前大部分组件厂自行模拟的蜗牛纹实验采用暴晒实验,将正负极用二极管连接,实验周期很少有超过一年的。而使用快速模拟的测试会使在85%湿度85℃环境下用外接电流的方法模拟实际发电的测试,也很少有超过1个月的。这些实验是否能真正说明实际问题,尚无定论,而醋酸腐蚀银线最终会导致光伏电池发电效率下降是一个确定的现象。
EVA树脂中是否产生产生醋酸和生产方式、配方有很大的关系。EVA在加工过程中易降解,所以加工方式要尽量做到缓慢。如下图,挤出过程中的螺杆挤出机挤出过程十分重要,如果发生EVA树脂的降解就会发生在这个阶段。

 

       一些EVA胶膜制造商成为了从成本考虑使用挤出量大的双螺杆挤出机并使用计量泵控制挤出量,挤出机中剪切大容易有死角,是非常冒险的做法。而另一些工厂使用小车拉大马的方式,单螺杆挤出机匹配过小,挤出时的转速过高,导致EVA树脂受到的剪切过大,也是容易造成EVA降解的原因之一。比较合理的做法是使用大直径的单螺杆挤出机,低转速加工,使EVA树脂均匀的受热融化,整个过程尽量少的受到剪切。EVA本身的配方也是非常重要,如何降低EVA胶膜在使用中产生酸的速度也是技术关键之一。单纯提高电阻率只是表面现象。由于PID衰减与EVA胶膜中的酸含量也有密切的关系,所以PID表现优异的EVA胶膜同样在抗蜗牛纹方面也会表现优异。

 

       笔者咨询海优威公司的市场总监全杨先生,其表示目前蜗牛纹与PID衰减极可能成为光伏电站的质量杀手,海优威自成立起从未收到任何的蜗牛纹与PID衰减的投诉,但由于过去几年的激烈竞争导致许多组件制造商往往偏爱从价格入手,不愿意采用质量更好的产品,哪怕只是每瓦多了三分钱的成本。其非常担心目前大规模出现的光伏电站质量问题最后会影响到整个光伏事业的发展。

 

       根据国家能源局发布的数据显示,2014年上半年,中国新增光伏发电并网容量332万千瓦。比去年同期增长约100%,甘肃,新疆,青海累计光伏电站并网容量最多,分别达到445万千瓦,367万千瓦和365万千瓦。自从2013年以来,光伏电站建设规模显著扩大,但是,随之带来的一系列电站质量问题,特别是组件品质问题,越来越突出。高衰减率,蜗牛纹组件等频发质量问题正在西部大型地面电站蔓延。第三方检测机构北京鉴衡认证中心副主席纪振告诉记者:“对国内32个省市,容量3.3GW的425个包括大型地面电站和分布式电站所用组件检测发现,光伏组件主要存在热斑,衰减,隐裂,蜗牛纹等一系列问题”。甘肃某电站,抽检更是发现高达60%的光伏组件功率出现明显衰减。业内分析表示,通常而言,组件光电转换效率年均衰减应该控制在0.8%以内,然而上述组件衰减已经远远超过这一范围。

 

结语:

       作为组件品质的重要原辅材,劣质EVA在组件蜗牛纹,功率衰减中起着不容忽视的作用,在山东,盐城等光伏电站实际使用反馈过来的报告显示,采用劣质EVA的组件最早3个月内就出现明显的功率衰减,盐城某电站在1年以内的功率衰减更是高达60%。笔者认为尽管使用劣质EVA减少了每瓦的装机成本,但却大幅度减少了电站的使用年限,导致电站未达到使用寿命就发生衰减,甚至提前导致电站报废。电站的投资商应该重视组件BOM清单,从关注组件实际发电年限来降低度电成本。

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