光伏技術與光伏產業，孰輕孰重？

■ 張帥杰

在本文開始前，我必須先感謝《太陽能》雜志能夠提供這個平臺，讓我可以把我的所感所想傳達給國內致力于光伏系統設計及組件和逆變器研發的同行們。作為一名澳大利亞的光伏工程師，所有和光伏有關的工程技術問題都在我的職責范圍內。由于中國光伏產品在澳大利亞市場所占的巨大份額，以及越來越多的中國光伏公司進駐澳大利亞，我得以接觸到更多中國制造的組件和逆變器信息，同時參與到產品測試和技術支持的活動中。另外，因為不定期參加政府組織的技術研討交流會，以及公司合作伙伴舉辦的產品發布會，讓我對澳洲和歐美的光伏產品技術領域也了解一二。

我希望可以在我有限的知識和經驗范圍內，通過這個專欄，把一些個人認為有參考價值的西方光伏工程設計理念以及最新的產品技術信息，通過文字誠懇、務實地介紹給大家，以供參考。如有不當之處，敬請見諒。根據個人觀點，本文籠統對中國光伏工程技術理念目前存在的、并需要引起重視的幾個隱患進行分析。

光伏技術之于光伏產業，孰輕孰重？其實在其他傳統工業領域里，這已然是個顯而易見的問題。可對于光伏這個相對新興的國際技術產業，結合中國國情后，這個問題就變成了“先有雞還是先有蛋”的兩難問題。技術的革新可全面、有效地帶動產業發展，降低成本，增加利潤。然而，目前全球光伏產業正在經歷一個特殊的“斷奶”期，無論“奶媽”是政府還是市場。中國的光伏大環境更加跌宕：沒有資金支持技術的發展，而沒有技術支持的產品又缺乏市場競爭力。多少公司都在期盼2006年的光伏熱潮重新回暖，卻在無盡的期望中資不抵債、艱難度日。中國曾經有過極好的革新機遇，可惜最終大多數都轉化成了最大化的利潤而不是產品技術質量的提升。

時至今日，在我接觸的逆變器中，在澳洲的中國品牌依然占領最高的故障率和返修率。在我眼里，我國目前外銷產品的技術和質量相較于我國的光伏產業依然存在嚴重的不平衡以及越發畸形的發展(一個小小的繼電器的開關質量，曾經是多少逆變器制造商的噩夢，這里我們就心照不宣不再爆料了)。無法合理的平衡技術、質量和產業模式的發展，將會是中國光伏產業最大的隱患。此癥淡季是小疾，旺季就是災難。一旦失去產品的公信力，整個行業可能丟失的不僅僅是一個國家的市場，而是一片領域。

技術的創新和發展首先需要專業的人才資源支持，而專業人才的缺失是產業的第二個隱患。其實我們不缺專業的技術員，但是非常缺少專業的工程師。以逆變器為例，技術員可熟練地拆卸PCB，以及手動或操作機器組裝或更換上面的元件，高級的技術員還明白每個或部分元件在整個PCB起到的作用。但是控制板怎么編程、MPPT的算法怎么編寫、全橋半橋切換時間差如何調控，以及整個機器的安全保護設計，這些都要由工程師團隊來完成。

近兩年在澳大利亞清潔能源周(Clean Energy Week)展會上，我結識了諸多業內的中國工程師，職位各不相同，有銷售工程師、市場工程師、首席工程師等。遺憾的是，沒有見到一個產品工程師或研發工程師。展會不僅是一個產品交流的平臺，其實更是一個技術溝通的匯集，我個人認為這對于技術視野和設計理念的提升都是一個舉足輕重的機會。老總們請不要拿“我們這些銷售也都是技術專家”這類話來托詞，術業有專攻，隔行如隔山，聊幾句其實心里就跟明鏡一樣。當然也有特例，這次有幸和陽光電源的副總同時也是高級工程師，以及他們的客服總監進行了一次徹底的談話并共進晚餐，誠懇地交換了產品的設計理念和科技信息，讓我不單單對他們的品牌，更對國內逆變器以及光伏系統有了更進一步的認識。

總之，對于專業人才的不重視，會導致光伏產品競爭力不可估計的下降，同時，中國光伏產業會和西方平均水平進一步拉開差距。澳洲的系統工程師們曾自嘲：集中式電站建設，我們安裝水平比歐洲落后5年；分布式系統的調控能力，我們的電站比美國又落后5年。如果我們還不能提升系統發電質量的話，我們的國際技術競爭力還在哪里？所以，澳大利亞標準關于光伏方面的所有要求，無論是對系統、組件還是逆變器，占比最大的是安全，其次就是電功質量。這也是澳大利亞擅長家庭分布式小型系統設計和安裝的原因。澳洲的安裝工人都要進行系統設計和安裝的相關專業培訓，所看到的澳洲屋頂安裝工基本上每人都是澳洲清潔能源委員會(Clean Energy Council)認證的雙料設計師和安裝師。我國的分布式光伏發電還沒有普及，之前建的大小項目已出現相當多的問題，行業的專業度不夠是原因之一。如果現在還未意識到潛在的嚴重性，那么，將來不僅是“外患”，還有“內憂”。

第三個隱患存在于產品工程理念之中，可精簡為“設計不專業、技術不獨立、產品不穩定”。組件的前景在于高效率和低成本，精髓在于低光高溫以及長久使用時的發電穩定性。中國的組件在低價上有著獨特的天賦，尤其是在減少邊框密度含量以及封面玻璃厚度等來降低成本這些小細節，著實讓人驚訝，姑且不論好與不好，至少表明我們在思考。可是組件的穩定性卻不盡人意。在公司的屋頂測試系統中，有2kW的日本Kyocera和中國某品牌系統，僅6個月的測試，對比發電量就相差了25%。差在哪了？當我們從年發電量曲線一直對比到小時發電量柱狀圖，發現差的就是低光和高溫這部分。至于相差原因的分析，我認為組件專家更有發言權。這僅是2kW，想象一下，如果是200kW、2MW的項目會差多少發電量；如果兩個系統并網，輸出功率因數在特定時段也會嚴重不匹配，這種質量的電，電網是非常頭疼也不愿意要的。分析師說過，區域內超過30%系統容量的光伏系統是需申請或不允許并網的，其實根本原因就在于此。

對于逆變器領域，單拿MPPT為例。在MPPT中對專業的定義，不僅是明白升壓/降壓轉換器的拓撲結構以及參數信息，更需要結合實際應用情況設計出正確的分析邏輯。目前國內逆變器測試系統和設計模式存在很嚴重的問題。在過去半年內，我們團隊測試了5家國內品牌的逆變器，其中2臺是澳洲當地知名品牌的新機型，3臺是準備打入澳洲市場的新品牌。在模擬完美晴天的條件下，5臺機器MPPT的追蹤效率都在98%～100%；然而當開始模擬實際天氣情況，在有云層干擾的情況下，5臺機器MPPT追蹤效率跳水式下降，最低的是35.49%，最好的是67.13%。而相同條件下，Power-One和SMA的同機型MPPT追蹤效率分別是86.48%和97.46%。

當天和其中一家品牌的產品工程師聊了2個多小時，就檢測出多達12條的產品問題并進行了反饋，結果至今尚未完全解決。設計如此不成熟的產品一旦投放市場，壞的是機器，丟的是客戶，毀的是形象。從該品牌的工程師總結出的原因是：不是不會設計，而是缺乏想法，設計時根本沒有想到這些問題。這其實和第二個隱患是共同點——信息量的缺乏和閉塞。我在微博里說過，“行業的落后源于信息的閉塞”，這種閉塞源于行業間的過度自我保護、對外界信息的接收障礙，以及技術不獨立，或說是抄襲現象嚴重。

圖1 SMA MPPT追蹤效率

圖2 Power-one MPPT 效率

圖3 國內某品牌MPPT效率

這三點也是我眼中中國光伏產業的原罪。由于公司有逆變器維修這方面的業務，我也見過10多臺不同品牌的中國逆變器。從外觀上我覺得總體可概括為“像SMA的”和“四四方方的”兩種，3年前裝上的產品和現在市場上流通的跟一個模子印出來的一樣，不看銘牌上的貨號，估計都會拿錯。通過和業內人士交流，了解到原來是設計師、工程師被相互間挖來挖去，所以產品內部性能也大同小異。技術怎么獨立？這并非是個疑問句而是反問句，正說出了知識產權在中國的尷尬和無奈，遺憾的是，這也不是我等能一朝一夕可改變的。原罪不治，隱患不除。過去3年，中國絕大部分的逆變器除了更便宜些以外，幾乎沒有其他長足的進步，技術層面的改變和革新尤其缺乏。電腦操作系統的研發，中國至今都處在一個羸弱的水平，這同樣也可能是中國逆變器產業的明天。

第四個隱患是社會基礎知識普及度差。舉個例子，曾經因為組件暢銷的關系，很長一段時間，社會對光伏的認知僅僅停留在電池和組件上，以至于現在還能看到業內分析師通過組件的銷量來界定國內光伏產業的發展前景，以為組件有無國際話語權就是中國光伏有無話語權。光伏系統是一個融合了太多元素和要素在其中的產業，甚至可細化到一個通用的德國生產的MC4接口。這些信息都應伴隨著產業發展被宣傳和教育，但是我們沒有。我們的銷售會告訴用戶2kW的系統一天能發電20kWh；媒體會發布青海審批通過1000kWh的項目；國家今年難得兩次著重關注并且跟蹤報道了光伏動態，一次是尚德破產保護，一次是歐盟反傾銷懲罰。

目前，中國在國際光伏產業中的地位是個賣家，看似有“話語權”，實際上是自我催眠，一旦買家不要，就滯銷了。澳大利亞有幾十家被CEC認證的中國品牌，可真正被市場廣泛認知的不過是天合、昱輝等寥寥幾家。理想很豐滿，現實很骨感，而現實中的中國光伏卻是骨瘦如柴的。

2012年全球組件制造商虧損，但美國的First Solar卻是正利潤，為什么？因為他們在2010～2011年已經簽好了諸多要一直建到2015年的項目。美國社會接受他們，澳洲社會也接受他們，因為First Solar用自己組件建設的電站，發電質量好且報價低，何樂而不為。就像和該公司的區域銷售代表聊天時說的：“it′sa freezing season，but I have a warm jacket(這是個凍死人的季節，但我有一個暖和的外套)。”

最近分布式發電是當紅辣子雞，可是終端消費者是誰？就是社會用戶。要想徹底的把分布式滲透到中國社會中，正確宣傳光伏基礎知識、誠信介紹購買系統的優勢和劣勢，同時普及光伏系統的安全教育是絕不可少的環節。如果一如既往地對社會保持模糊度，就算優惠政策下來，仍然很難把產業推廣開來。

光伏技術之于光伏產業有著至關重要的意義，它不但影響著產業當下的質量和形象，更關系著將來的產業全球競爭力。無論是組件、逆變器還是系統，都需要相互協調、共同發展，除了追求高效，穩定性同樣是至關重要的環節。西班牙能源專家公司英赫特爾(Ingeteam)，在如此艱難的大環境下仍然每年增加研發部門的投入，專業技術團隊超過公司雇員比例的10%。SMA駐悉尼的產品支持技術員對于SMA逆變器的工程設計理念，以及SMA獨到的AC Coupling混合系統有專業和準確的認識，這些都與公司定期培訓及科技投入息息相關。政策的扶持往往是行業起步的前提，然而一個真正健康的產業模式還是需要走獨立發展同時輔以政府宏觀調控的路線。歐洲和美國已經是很好的例子，澳洲正在向這個方向過渡。對于中國光伏，一味依賴于政府的企業是沒有希望也是過于理想的。我今天談的4個隱患，完全是從企業角度出發的。敢于正視問題和缺陷，勇于改變才是企業包括整個行業的生存出路。

因為時間和精力的原因，很遺憾這次的文章沒有談到太多系統應用設計方面的內容，而這個是我的最強項。不過在將來的內容中，一定會涉及到這些方面。實話實說，就我目前接收到的信息，國內的項目設計以及安裝有很多不完善的地方。我建議有關方面盡快出臺一份光伏項目的安裝指導方針，一旦這些“壞系統”被帶到分布式去，坑的是用戶，害的是并網的電站，同時，“壞系統”對于住戶也有很多安全風險。

最后，非常感謝各位的閱讀，我非常期待讀者的反饋信息或和我進行技術交流。