【公司】杜邦加注中国光伏

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楼主 2021-04-06 13:37:07
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中国光伏电站出现的一系列问题,似乎为一向对自己材料自信的杜邦提供了新的机会。


本文为《能源》杂志2014年9月刊文章


文/本刊记者 范珊珊


在中国内蒙,这里一向以辽阔的草原以及草原下埋藏的黑色资源而闻名。过去十年间,在连接内蒙各大高速路上,每天都行驶着载满煤炭的车辆来来往往,而这一资源也成为了当地经济发展的重要支柱。除了大部分卖到外省的煤炭,内蒙丰富的风资源也吸引了各路投资者,坐在高速行驶的运煤车里,往窗外看时不时会看到巨大的白色风机,和绿色的草原相呼应,成为了近些年内蒙又一个独特的工业景观。


和风电、煤炭一样,新的能源形式也在不断进驻内蒙。在内蒙中部的乌兰察布市四子王旗,大面积的光伏面板在这里延展开来,被若干支架托起的光伏组件在这里接受阳光的照射。这是现在内蒙古地区最大的光伏电站,由国电内蒙古电力公司投资,装机100MW,由100个大小一样的1MW的组阵组成。


这正是草原上新崛起的工业力量。在中国西部电站快速发展了三年之后,内蒙成为了光伏投资的下一个重镇。根据国家能源局8月初公布的数据,上半年全国新增光伏发电并网容量330万千瓦,比去年同期增长约100%,其中,新增光伏电站并网容量230万千瓦,新增分布式光伏并网容量100万千瓦。而在新增光伏电站并网容量中,新疆以90万KW装机量稳居榜首,内蒙以新增并网容量22万KW超过青海、甘肃一跃占据榜眼位置。


也正是由于内蒙可能成为未来新一个投资热点区域。8月初,一场围绕“大型光伏电站高效可靠运营与发电增效研讨会”在呼和浩特市召开。会上,来自光伏行业的专家、企业以及投资者对目前电站投资、建设以及运营遇到的问题进行了梳理。而杜邦作为此次会议的唯一一家战略合作伙伴,指向也非常明确,借由此次会议引发业内对于光伏组件材料的重视。而这也是杜邦在中国能源领域力图寻求市场突破的着力点之一。


入场


近几年来,国内光伏安装市场迅速崛起,特别是光伏电价出台,让大批投资者涌入光伏电站投资领域。在抢赶工期的西部,投产仅仅一两年的光伏电站开始暴露出种种问题,涉及设备质量、电站设计、电站施工以及电站运维等整个光伏产业链。


据发改委能源研究所研究员王斯成介绍,电站现场问题51%来自设备和部件本身质量,26%来自设计方案。而根据北京鉴恒认证中心对于425个共计3.3GW光伏电站测试,发现光伏组件质量问题主要表现在热斑、隐裂和功率衰减三个方面。以甘肃某10MW项目为例,在其抽检的219块组件中,发现功率明显衰减的组件127块,占抽样比例的58%。


与此同时,这也就意味着,组件的功率衰减直接导致发电量的下降,也就意味着投资者营业收入的降低。


据杜邦光伏氟材料市场部经理付波介绍,因为中国地缘辽阔,不同地区的气候和环境差异明显,所以安装在不同地区的光伏系统受气候和环境影响不尽相同。安装在户外的光伏组件,需要经受紫外线、高温、湿气、沙尘等影响。


因而,对于投资商而言,特别是在西部比较复杂多变的环境中投资,应更加注重组件的质量考核。


值得注意的是,在组件的基础材料中,背板起到为组件提供外层绝缘保护作用,并且可以阻隔水蒸汽对于组件内部材料的腐蚀。上述业内人士提醒,背板材料的选择,须考虑不同地区沙尘、湿度、光照、温度和盐雾等因素的影响。


“在中国西部荒漠和高原地区,组件实际安装25年内累计的紫外照射量远高于认证测试采用的剂量。加强组件背板紫外老化测试,对光伏电站达到25年使用年限至关重要。在中国西部和华北部分地区,由于强热的风沙,应在标准中考虑背板耐磨性能。在东部沿海地区,要考虑背板材料的耐湿性、盐雾腐蚀性能和粘结力的稳定性。而安装在屋顶的组件应出现热斑问题,应考虑背板材料的耐热和耐火性能。”付波说。


在西部地区,由于太阳光的暴晒,背板出现变色、开裂、脱层等各种问题,导致发电量减少。大面积光伏电站的建设以及接踵而至的问题,让杜邦更加看好中国市场。



200多年前,杜邦公司以火药生产起家,成为一家化工和塑料产品生产商,产品和服务涉及能源、化工、农业、食品与营养等各个领域。事实上,杜邦涉及的业务基本都是围绕材料的研发和创新进行。数年前,杜邦对外宣称致力于将自身从一家“化学公司”转变成一家“科学公司”,并提出了“创造科学奇迹”的新定位。


杜邦所有的业务部门都已经进入中国。而在杜邦在光伏业务的研发可以追溯到40年前,主要有三大块业务:导电浆料、背板薄膜材料以及一体化塑料边框。


在太阳能电池的结构成本中,导电浆料是除了硅材料之外,影响太阳能电池成本最重要的材料,约占电池片成本的15—20%。因而,太阳能电池导电浆料是太阳能电池的光电转换效率的重要影响因素。在导电浆料领域,杜邦与贺利氏在中国市场保持了相对优势。但随着国内技术的不断进步,这一竞争在逐渐加剧。


为保持在光伏材料中的传统优势,杜邦也加大了在背板材料领域的市场拓展,而目前电站出现的一系列问题,似乎为一向对自己材料自信的杜邦提供了新的机会。


挑战


杜邦公司生产的薄膜材料主要用在背板中。太阳电池背板组成材料有氟材料、PET 基膜、PE/EVA 膜、胶黏剂等,设计结构不同,组成材料也不尽相同。目前,商用的晶硅太阳电池组件要求的使用寿命一般为25年。背板厂家把氟膜买回去,通过复合法制成背板。


据统计,2008年之前,背板市场以含氟背板为主,非氟背板占比不足10%,随后由于市场供不应求,组件厂商更乐于选择价格低廉的非氟背板,非氟背板市场占比在2010年高达55%。2011年以后,非氟背板的市场份额每年递减超过10%,预计到2014年底,非氟背板的市场份额可能会降到10%左右。


其中,氟材料主要有PVF、PVDF、PTFE三种。杜邦的背板薄膜材料就是PVF。


据《能源》杂志记者了解,目前能够生产PVF的厂家只有杜邦一家,由于国内化工基础比较薄弱,尚未出现同类产品。更多的企业生产PVDF氟膜,使用的时间起点很晚,2000年后才开始兴起。


使用不同类型的氟膜加工背板,主要有两种方式,一是薄膜型,二是涂覆型。“在非常严苛的环境,特别是像沙漠地区,只有薄膜的技术才可以。如果说用涂覆型,就有点像把牙膏拿出来涂在表面。我不觉得涂覆外层,可以阻隔这些严苛的环境。特别是对紫外线、对风沙,还有对盐分的阻隔,不管它是哪一种材料,对涂覆技术都是很大的挑战。当然它的优点是一次成型,单位的成本比较低。”杜邦电子与通讯事业部大中国区总裁郑宪志介绍说。


事实上,由于近几年来光伏行业产能过剩,低价无序竞争,造成供应商面对巨大的成本压力。因而,成本成为了最为关键的因素,在产业链的最顶端,无疑材料的价格也在不断压低。而太阳能背板由于其产品结构、材料不同,加上制造工艺控制水平的差异,直接导致背板质量也参差不齐。


据国内背板厂家中来光伏的一名研究人员告诉记者,PVF一平米价格比PVDF高于5元左右。如果背板双面使用氟膜,假设组件厂一年产量为2GW,使用PVF背板的成本就要高1.5亿元。即使单面使用PVF,也要多花7000万元。


对于目前处于资金链紧张的电池企业而言,成本的节省不容忽视,因而,市场中更为主流的选择是PVDF氟膜生产KPE背板。


而在郑宪志看来,生产企业不要迷失在短时间的装机成本,而应该用长远眼光看问题。度电成本,才是光伏行业最有效的评估成本的标准,而不只是一个单位的装机成本。


根据杜邦的测算,一片250W的组件背板价格差异一般为1-30元,相当于25年寿命组件1-29天发电量。平均下来,使用PVF薄膜的背板与使用PVDF材料的背板每瓦差价不到0.12元。


虽然在国内,杜邦极力在光伏圈内推销度电成本的概念。但在目前市场情况下,推广也不易。


据业内人士介绍,从今年上半年开始,杜邦就开始了降价,以争取中国更多的客户。但是,国内目前光伏产业,欠账情况较为普遍,在产业链最上游的材料行业无疑承担了最大的现金流压力。对于杜邦而言,是难以接受。


更为无奈地是,目前国内电站投资的融资并未将组件耐久性纳入融资评估体系以及耐久性行业标准缺失,对于材料的选择还没有足够的重视。


“由于产能过剩,在短期之内,大家都有财务上的压力。我们也期许,不要因为财务上的压力,而造成对质量的牺牲。放弃了质量,就等于放弃了这个产业的前景。” 郑宪志提醒道。


责编/王晓云


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