國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》,明確提出 “到2030年非化石能源消費比重達(dá)到25%左右,風(fēng)光總裝機容量達(dá)到12億千瓦以上,2060年非化石能源消費比重達(dá)到80%以上” 的宏偉目標(biāo)。近日,在二十國集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人第十六次峰會第一階段會議上,習(xí)近平主席又發(fā)表重要講話。他指出,過去10年中國已淘汰1.2億千瓦煤電落后裝機,第一批裝機約1億千瓦的大型風(fēng)電光伏基地項目也已于近期有序開工,這一實際行動更是向世界展現(xiàn)了中國堅定不移走綠色發(fā)展道路和實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的雄心、決心。
作為實現(xiàn)能源綠色低碳化的重要方式,光伏、風(fēng)電開始承擔(dān)更加重要的角色,以實現(xiàn)“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的目標(biāo)。關(guān)于二者本身的負(fù)碳屬性,也開始得到更多人的關(guān)注。
特別是光伏產(chǎn)業(yè),此前有研究表明,只需要一年左右,光伏系統(tǒng)生產(chǎn)、安裝過程產(chǎn)生的能耗即可全部回收,此后二十余年都在源源不斷地帶來綠色清潔電力。光伏產(chǎn)品壽命越長,全壽命周期帶來的清潔能源就越多,光伏發(fā)電碳足跡越低。因此關(guān)注光伏產(chǎn)品的長期可靠性和材料質(zhì)量,是必要且必須的,光伏產(chǎn)品本身也應(yīng)該考慮從材料的選擇和制造開始減碳。
大基地與分布式并舉
“碳中和”任重道遠(yuǎn)
根據(jù)相關(guān)規(guī)劃,我國要加快發(fā)展非化石能源,堅持集中式和分布式并舉,大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模,到“十四五”末,非化石能源占能源消費總量比重要提高到20%左右。不久前,我國確定了第一批規(guī)模約1億千瓦以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地項目,在這種惡劣氣候條件下,組件的長期可靠性和材料的質(zhì)量再次備受關(guān)注。
就這一情況,杜邦Tedlar®光伏業(yè)務(wù)市場經(jīng)理付波博士指出,作為最早被光伏組件所采用的背板材料, Tedlar® PVF薄膜背板早已是“身經(jīng)百戰(zhàn)”,不論大型電站還是屋頂電站,Tedlar® PVF薄膜背板早已克服了多種惡劣環(huán)境、不同氣候和各類應(yīng)用的挑戰(zhàn)與長期考驗。
據(jù)悉,1984年世界首個公共事業(yè)規(guī)模的大型地面光伏電站安裝于美國加州,在荒漠氣候下電站穩(wěn)定持續(xù)運行27年至退役。組件采用基于Tedlar® PVF薄膜的背板。
而對于屋頂分布式光伏電站,經(jīng)戶外調(diào)查,屋頂電站組件背板失效比例為地面電站的3.6倍,遮蔭熱斑? 電氣安全以及組件的耐久性等問題一直是屋頂光伏系統(tǒng)持續(xù)被關(guān)注的問題。
1982年,歐洲首個上網(wǎng)屋頂光伏系統(tǒng)安裝于瑞士,裝機容量10 kW,已經(jīng)持續(xù)發(fā)電40年,組件采用的就是基于Tedlar® PVF薄膜的背板,電站年功率衰減0.4%。而于1999年在北京安裝的一處屋頂光伏系統(tǒng),組件使用Tedlar® PVF薄膜背板,年平均功率衰減也僅0.65%。
付波表示,“經(jīng)過30多年的戶外實績驗證,Tedlar® PVF薄膜能夠在光伏系統(tǒng)的全壽命周期內(nèi)始終為終端用戶帶來價值和性能的正確平衡。碳中和路阻且長,產(chǎn)業(yè)鏈之間需要更加積極、密切的合作,推動光伏行業(yè)創(chuàng)造更長期的價值,為碳中和之路保駕護(hù)航。”
組件壽命延長15年
意味著什么?
眾所周知,當(dāng)前光伏組件的質(zhì)保年限是25到30年,但有光伏電站運維人員反映,一些組件在戶外運行5~10年就出現(xiàn)問題,包括背板開裂,實際遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到25年的使用壽命。
據(jù)介紹,20世紀(jì)40年代,杜邦公司發(fā)明聚氟乙烯材料——PVF,并于1961年投入商業(yè)應(yīng)用,注冊商標(biāo)為Tedlar®。Tedlar® PVF可復(fù)合在多種材料表面形成保護(hù)膜。與其他表面保護(hù)薄膜相比,薄膜致密強韌,避免了涂層針孔、薄膜裂紋等缺陷。同時Tedlar® PVF薄膜氟樹脂薄膜不添加丙烯酸和任何增韌劑,能夠為薄膜下的材料提供持久的保護(hù),防止材料的老化和褪色。半個多世紀(jì)以來,Tedlar® PVF薄膜陸續(xù)被廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑外墻、太陽能電池組件等多個行業(yè)領(lǐng)域。Tedlar® PVF薄膜也是唯一經(jīng)過戶外30多年實績驗證的組件背板材料。
如果光伏組件的使用壽命可以延長15年,按照2020年全球的光伏裝機量來測算,多發(fā)的電相當(dāng)于減少二氧化碳排放12億噸。光伏發(fā)電的度電碳排放量還能夠進(jìn)一步下降,變得更綠色。在雙碳目標(biāo)如此緊迫,非化石能源消費比重要在2030-2060三十年內(nèi)提升55個百分點的目標(biāo)下,組件壽命的延長無疑將為碳中和做出巨大的貢獻(xiàn)。同時,更長的組件壽命也可以使得光伏組件自身對環(huán)境的影響更低,有效降低下游企業(yè)的度電成本,一舉三得。
一位擁有十多年組件產(chǎn)品管理經(jīng)驗的專家表示,當(dāng)前,材料供應(yīng)商、光伏組件制造商和電站開發(fā)商的關(guān)系越來越緊密。尤其是在工藝、技術(shù)支持以及技術(shù)創(chuàng)新路線圖方面,材料供應(yīng)商在起到越來越重要的作用。同時,強化組件廠商高可靠的品牌形象,提升組件品牌國際影響力,也是光伏推動碳中和目標(biāo)的必經(jīng)之路。
歷經(jīng)百年品牌積淀,杜邦在可持續(xù)發(fā)展方面已深耕數(shù)十年,致力于使用科學(xué)的方法指導(dǎo)創(chuàng)新和實現(xiàn)目標(biāo)。作為世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會的創(chuàng)始成員之一,杜邦發(fā)布2030可持續(xù)發(fā)展九項長期目標(biāo),其中一項目標(biāo)就是要減少30%的溫室氣體排放,包括使用60%的電力來自可再生能源,并在2050年以前實現(xiàn)碳中和運營。
(關(guān)鍵字:光伏)