中國科學院電工研究所可再生能源發電咨詢與培訓中心 ■ 陳光明 馬勝紅 李 斌 尚永紅劉 鑫 孫李平 張亞彬 熊 燕
產品質量標準體系包括光伏組件、支架、匯流箱、逆變器、儲能蓄電池等。圖12為產品質量標準體系框圖,黑色部分是已有的國家、行業和地方產品標準,藍色部分是正在編制中的標準,紅色部分是缺少的產品標準。
針對特別需要制定相關質量標準的關鍵部件如光伏支架出臺《地面光伏支架產品標準》,制定固定系統、可調系統和跟蹤系統的光伏支架產品標準,明確系統結構材料(熱鍍鋅鋼材、鋁型材和不銹鋼)、安全風速、設計雪壓、適用溫度、單組重量和使用壽命等參數,確保光伏組件能安全穩固的工作運行。
由于光伏發電系統用的部分電力電纜是暴露在陽光下的,需要考慮抗紫外線和防老化等問題,現有光伏發電系統用的電線電纜遵循TUV 2PfG 169/08.2007和UL4703的國外標準要求,或者企業標準。應針對構成電纜的導體、絕緣層和護套及最終的電纜要求制訂出相應的行業標準。
隨著光伏發電市場的不斷擴大,光伏電站也不僅僅設置在地面上,與建筑結合的BIPV和BAPV的市場應用不斷增長,光伏組件產品技術不斷革新,產品也逐漸向美觀化、時尚化和建筑材料結合的方向發展,出現了新的應用形式如建材型和構件型光伏組件。這些光伏組件不僅要滿足電學性能和建筑要求,還要對其安裝、采光、透光率和機械性能等進行規范,應制定建筑用光伏組件的產品標準。
除了產品標準的缺失外,我國國家標準的立項、申報、審批和出版的速度難以滿足快速發展的市場需求,僅標準的審批工作就需要3個月的時間,應早做規劃,抓緊起草,并適當簡化審批流程,縮短從立項到標準出版的時間。
國內較早從事光伏產品的檢測機構有中國電子科技集團公司第十八研究所、上海空間電源研究所和中科院太陽光伏發電系統和風力發電系統質量檢測中心等。我國獲得國家授權,由國家認證認可監督管理委員會批準,能夠提供光伏相關產品認證的機構有兩家,分別是中國質量認證中心(CQC)和鑒衡認證中心(CGC)。
目前我國針對太陽能產品的質量檢測都屬于實驗室檢測。實驗室檢測是依據通用國際實驗室檢測標準,通過模擬各種標準條件對太陽能發電產品進行質量檢測。然而在自然環境中由于濕度、氣壓、風沙及雨雪等條件產生的綜合性影響是在實驗室條件下無法模擬的。單一的實驗室檢測結果難以全面描述產品在實際工況下的性能和質量。建議抓緊建立光伏產品野外實驗測試中心。
針對我國太陽能資源分布和市場應用情況,可選擇2~3個典型地區,建設光伏產品野外實驗檢測中心。在戶外多光譜、全輻射及實際氣候條件綜合影響下對太陽電池組件進行長期的實驗檢測,以彌補實驗室質量檢測的局限性。
中心應能夠提供太陽能發電主要產品(包括各種光伏組件、逆變器、轉動支架等)在自然條件下的性能檢測、長短期穩定性評估、加速老化性能檢測、故障及失效分析、產品質量認證等綜合性性能檢測服務。
野外檢測結果與室內實驗室檢測結果互為補充,兩種檢測都通過的合格產品才頒發質量認證證書。室外與室內檢測相配合,有助于形成完善的太陽能發電產品質量保障體系,為我國太陽能發電應用技術的推廣和規劃提供技術支持,并為太陽能發電技術的發展和進步提供可靠的參考數據。

圖12 產品質量標準體系
建立一套完善的工程技術規范,覆蓋分布式光伏發電項目的選點、設計、建設、生產、運行及管理工作,對降低系統成本,提高供電質量,保證項目效益,確保系統安全和可靠運行有著重要的作用。
如圖13所示,工程技術規范體系包括規劃、工程設計、施工與安裝、竣工驗收、運行與維護、后評價等部分,黑色部分是已有的工程技術規范,藍色部分是正在編制中的技術規范,紅色部分是缺少的規范。

圖13 工程技術規范體系
國內光伏電站的建設快速發展,急需相關技術規范的完善。應盡快制定光伏電站選址規范,指導選址工作的科學性、合理性。建筑光伏工程的選址應對建筑的承重、陰影遮擋等提出明確的要求。
在產品標準、檢測認證及工程技術規范完整健全的基礎上,科學合理的工程項目評價體系是管理部門把控光伏發電項目質量的有效手段。根據光伏發電項目的實施過程,評價體系主要分為項目規劃與設計評價、工程質量評價及項目后評價三部分組成。
項目規劃與設計評價是指在項目申請初期對項目的規劃設計方案和項目申請單位的綜合性評價。評價充分考慮項目實施區域的整體規劃和資源情況、電網接入條件、對環境的影響、設計及實施方案、技術經濟性及項目單位資格和資金落實情況等。此評價的主要目的是在項目申請初期階段嚴格審批環節,保障項目規劃的科學性、可行性和合理性。通過該評價的項目才能獲得批準,并享受相應的補貼政策。
工程質量評價是指在光伏項目竣工后,實地察驗工程,對項目進行系統、客觀的評價,是項目驗收合格的重要依據。工程質量評價包括合同的執行情況、工程建設質量、產品及系統性能檢測、工程系統文件審核四個部分。其目的是審查項目設計、施工、監理等方面工作和工程質量,確保項目合格驗收。通過評價的光伏發電項目才批準并網發電。
項目后評價是指在項目驗收通過,且并網運行之后的3年內,對項目進行1~2次運行質量評價。評價內容包括項目前期工作評價、建設施工評價、運行和管理評價、社會效果評價四部分。通過項目后評價對項目的實施過程、運行狀況和影響進行調查研究和系統回顧;并與項目決策時的目標及技術、經濟、環境等指標進行對比,找出差別和變化,進一步評估光伏發電項目的工程質量。并通過對問題的分析,安排必要的補救措施,通過總結經驗,改善投資管理和決策,提高項目質量和效益。
通過光伏項目實施過程中三個環節的評價,能夠實現項目立項審批、施工建設、運行維護的質量管控,有效保障光伏工程質量。
建立完善的質量保障體系需要一個較長的時間過程。現階段,為加強光伏發電項目質量的可控性,應切實加強項目工程前期評審、項目驗收及項目后評價三個環節的審核工作,并將項目質量與資金補貼相結合并建立嚴格的獎懲機制,這是最簡捷有效的手段。具體建議如下:
在光伏項目立項初期做好項目規劃與設計評價。對項目的規劃、項目組織和設計方案的科學性、合理性、可行性進行嚴格審核;從源頭把關,優先批準規劃設計合理、條件合適的優質項目。加強前期項目評價,可以剔除不合格的單位和項目,避免由于補貼政策的利益驅動而產生一哄而上的盲目性。
做好光伏發電項目竣工驗收與工程質量評價工作,嚴控項目進度,審核項目合同的履行情況,對項目中出現的變更和各類文件檔案嚴格審查,以保證項目工程質量和責任的可追溯性。
光伏發電項目長期運行的穩定性和發電量是評價項目質量的重要標準,應要求所有國家補貼的光伏項目安裝發電監控裝置,定期提交運行報告,定期進行考核;對于較大的系統應安裝數據遠程監控裝置,由國家主管部門委托的技術部門實時監控。完善和加強項目后期評價,通過項目后評價一方面檢驗項目實際工程質量是否達到規劃設計目標要求,另一方面也能對前期工作進行核查,總結經驗,改善投資管理和決策,提高項目質量和效益。
針對目前國內投資側補貼的光伏項目,應將補貼資金作為質量管控的手段。以原有補貼形式為基礎,調整補貼比例與方式。在項目獲批后只撥付補貼總額50%的款項;項目竣工驗收合格后,再撥付補貼資金總額20%的款項,剩余30%的補貼資金需通過項目后評價合格后,才予以撥付。
根據其應用種類和規模的不同,剩余款項的撥付也不同。
①對于離網光伏項目和安裝容量不超過300kW的并網項目,通過項目后評價審核,直接撥付剩余款項。
②對于安裝容量大于300kW的并網項目,以最初設計發電量為基準,將剩余款項折算成后評價年限內的度電電價。通過后評價的項目,根據其發電量多少,以電價結算的方式獲得補貼余款。
通過嚴格的評審把控,對于工程實施后出現的重大質量問題的項目,應限期整改或采取收回補貼等處罰措施,甚至取消其在一定年限內申請補貼的資格。建立黑名單并向社會公布。建立獎勵制度,在前期、建設和運營管理三個環節評優獎先。 (待續)