國家發(fā)展改革委經(jīng)濟運行調節局發(fā)布數據顯示,今年1月至5月,我國大力推進(jìn)以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設,目前第一批項目已開(kāi)工超過(guò)9500萬(wàn)千瓦。隨著(zhù)風(fēng)光大基地建設進(jìn)度加快,光伏電站在惡劣環(huán)境下的長(cháng)期安全穩定運行成為一大挑戰。
按照“2060年非化石能源消費比重達到80%以上”的要求測算,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電裝機將達到數十億千瓦,成為電力供應主體。沙漠、戈壁、荒漠地區具有光照強、風(fēng)力大、降水少、蒸發(fā)量大、土地貧瘠等特點(diǎn),是太陽(yáng)能資源富集地區。要開(kāi)發(fā)基地化、規?;拇笮偷孛婀夥娬?,此類(lèi)地區成為首選。
不過(guò)這類(lèi)地區的特殊環(huán)境也給光伏電站安全穩定運行帶來(lái)挑戰。沙漠、戈壁地區通常風(fēng)沙較大,意味著(zhù)光伏組件的表面會(huì )經(jīng)常有厚厚的灰塵覆蓋。同時(shí),沙塵帶來(lái)的物理磨損會(huì )給光伏組件的封裝結構帶來(lái)不利影響。這些問(wèn)題均會(huì )導致光伏組件不同程度功率過(guò)度衰減或加速老化,進(jìn)而影響組件使用壽命和電站發(fā)電量。
不少大基地項目還建設在高緯度、高海拔地區。高緯度意味著(zhù)高寒氣候以及在漫長(cháng)冬季中可能出現的積雪問(wèn)題,對光伏電站的耐低溫性能及載荷能力帶來(lái)考驗。高海拔地區超高的紫外線(xiàn)強度,也意味著(zhù)光伏組件的封裝材料、背板材料面臨更快更嚴重的老化威脅,高原地區晝夜的大溫差則要求光伏組件具備更高的耐溫差性能。
作為能源綠色低碳轉型的重要依托,光伏電站運營(yíng)周期長(cháng)達25年以上,電站質(zhì)量牽一發(fā)而動(dòng)全身,在裝機容量快速擴張時(shí),必須要考慮隨之而來(lái)電力系統的經(jīng)濟性與穩定性。
保證光伏電站安全穩定,首先要從組件入手。光伏組件是光伏發(fā)電系統的核心組成部分,太陽(yáng)能最終通過(guò)它轉化為電能,推動(dòng)用電端負載工作。數據顯示,光伏組件占據光伏電站系統初始全投資成本的近一半。光伏組件質(zhì)量與戶(hù)外可靠性,直接關(guān)系到整個(gè)光伏電站的質(zhì)量、發(fā)電效率、發(fā)電量、使用壽命和投資收益率。不同地區的環(huán)境復雜多樣,要求組件具備更精準滿(mǎn)足當地需求的能力。針對風(fēng)光大基地所處的特殊環(huán)境,企業(yè)需要考慮如何提供更先進(jìn)、高質(zhì)量、更高效、更穩定耐用的產(chǎn)品。
保證光伏電站安全穩定,還需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同努力。從硅片、電池片制造,到玻璃、接線(xiàn)盒等輔材配套,都需要相關(guān)企業(yè)加大研發(fā)創(chuàng )新力度,協(xié)同保障供應鏈高質(zhì)高效。光伏組件和電站企業(yè)同樣需關(guān)注電站在多樣化氣候條件下的運營(yíng)能力,保障電站全生命周期的安全與可靠,避免對電站造成重大發(fā)電量影響以及資產(chǎn)損失。