25年壽命實(shí)際只有11年？光伏組件衰減問題嚴(yán)峻

近日，一項(xiàng)由澳大利亞新南威爾士大學(xué)（UNSW）開展的最新研究發(fā)現(xiàn)，大約每五塊光伏組件中就有一塊的性能衰減速度遠(yuǎn)快于預(yù)期，其中一些的實(shí)際使用壽命僅為其預(yù)期壽命的一半左右。

新南威爾士大學(xué)對全球近 11,000 塊光伏組件的分析顯示，其中有相當(dāng)一部分組件的性能衰減速度加快，這對光伏項(xiàng)目的可靠性及財(cái)務(wù)可行性構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。

研究人員指出，盡管這些組件在質(zhì)保中通常被設(shè)計(jì)為可使用約25年，但實(shí)際上可能只能運(yùn)行約11年，并且在運(yùn)行到第25年時(shí)，其發(fā)電輸出將下降約45%。

研究人員指出，盡管許多組件的性能衰減過程平穩(wěn)且具有可預(yù)測性，但在將數(shù)據(jù)繪制成圖表后可以發(fā)現(xiàn)，樣本中存在一條“長尾”，其中一部分組件的失效或性能衰減速度遠(yuǎn)快于正常預(yù)期。

該研究團(tuán)隊(duì)成員之一、論文作者Yang Tang表示：“在整個(gè)數(shù)據(jù)集中，我們觀察到光伏發(fā)電系統(tǒng)性能通常每年下降約0.9%。然而，我們的研究發(fā)現(xiàn)，部分光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能衰減速率極高。至少每5個(gè)系統(tǒng)中就有1個(gè)的衰減速度是這一典型水平的1.5倍以上，而大約每12個(gè)系統(tǒng)中就有1個(gè)的衰減速度達(dá)到其2倍?！?/span>

研究認(rèn)為，導(dǎo)致部分組件落入“長尾區(qū)間”的原因主要有三方面：

一方面是連鎖性故障。即某一部件發(fā)生失效后，會(huì)通過“多米諾效應(yīng)”拖累整個(gè)系統(tǒng)的性能。

另一方面是早期快速失效。即部分組件問題未被檢測出來，在運(yùn)行初期就會(huì)停止工作。這種情況多發(fā)生在新投運(yùn)組件中。

還有是微小缺陷累積導(dǎo)致的快速衰減。這類缺陷在初期可能并不顯現(xiàn)，也不會(huì)立即影響運(yùn)行，但隨著時(shí)間推移，可能引發(fā)性能的快速下滑，最終表現(xiàn)為嚴(yán)重的發(fā)電量下降。

研究人員也指出，組件所處的環(huán)境條件對“長尾現(xiàn)象”影響不大，這表明即使在更為極端的環(huán)境中，例如高溫地區(qū)，也不一定會(huì)增加其失效風(fēng)險(xiǎn)。

另一位研究人員Dr. Shukla Poddar表示：“數(shù)據(jù)中有一部分專門反映了高溫氣候下光伏組件的情況，我們知道這會(huì)導(dǎo)致更高的性能衰減。不過，在排除這些高溫地區(qū)的數(shù)據(jù)后，在其他氣候條件下我們?nèi)匀挥^察到性能衰減率概率分布中類似的長尾現(xiàn)象。這表明，無論組件運(yùn)行于何種環(huán)境，這一問題都是一致存在的?！?/span>

Poddar指出，現(xiàn)行測試標(biāo)準(zhǔn)主要考察組件在機(jī)械應(yīng)力、極端溫度和紫外輻射下的表現(xiàn)，同時(shí)通常測試濕度和標(biāo)準(zhǔn)日照條件（AM1.5 光譜）。但在實(shí)際運(yùn)行中，影響組件性能的因素遠(yuǎn)不止這些，多種因素疊加可能引發(fā)顯著的連鎖故障。