中國科學(xué)院電工研究所可再生能源發(fā)電咨詢與培訓(xùn)中心 ■ 陳光明 馬勝紅 李 斌 尚永紅劉 鑫 孫李平 張亞彬 熊 燕
產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)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(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準體系框圖,黑色部分是已有的國家、行業(yè)和地方產(chǎn)品標(biāo)準,藍色部分是正在編制中的標(biāo)準,紅色部分是缺少的產(chǎn)品標(biāo)準。
針對特別需要制定相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準的關(guān)鍵部件如光伏支架出臺《地面光伏支架產(chǎn)品標(biāo)準》,制定固定系統(tǒng)、可調(diào)系統(tǒng)和跟蹤系統(tǒng)的光伏支架產(chǎn)品標(biāo)準,明確系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料(熱鍍鋅鋼材、鋁型材和不銹鋼)、安全風(fēng)速、設(shè)計雪壓、適用溫度、單組重量和使用壽命等參數(shù),確保光伏組件能安全穩(wěn)固的工作運行。
由于光伏發(fā)電系統(tǒng)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(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)用的電線電纜遵循TUV 2PfG 169/08.2007和UL4703的國外標(biāo)準要求,或者企業(yè)標(biāo)準。應(yīng)針對構(gòu)成電纜的導(dǎo)體、絕緣層和護套及最終的電纜要求制訂出相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準。
隨著光伏發(fā)電市場的不斷擴大,光伏電站也不僅僅設(shè)置在地面上,與建筑結(jié)合的BIPV和BAPV的市場應(yīng)用不斷增長,光伏組件產(chǎn)品技術(shù)不斷革新,產(chǎn)品也逐漸向美觀化、時尚化和建筑材料結(jié)合的方向發(fā)展,出現(xiàn)了新的應(yīng)用形式如建材型和構(gòu)件型光伏組件。這些光伏組件不僅要滿足電學(xué)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(guī)范,應(yīng)制定建筑用光伏組件的產(chǎn)品標(biāo)準。
除了產(chǎn)品標(biāo)準的缺失外,我國國家標(biāo)準的立項、申報、審批和出版的速度難以滿足快速發(fā)展的市場需求,僅標(biāo)準的審批工作就需要3個月的時間,應(yīng)早做規(guī)劃,抓緊起草,并適當(dāng)簡化審批流程,縮短從立項到標(biāo)準出版的時間。
國內(nèi)較早從事光伏產(chǎn)品的檢測機構(gòu)有中國電子科技集團公司第十八研究所、上??臻g電源研究所和中科院太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)量檢測中心等。我國獲得國家授權(quán),由國家認證認可監(jiān)督管理委員會批準,能夠提供光伏相關(guān)產(chǎn)品認證的機構(gòu)有兩家,分別是中國質(zhì)量認證中心(CQC)和鑒衡認證中心(CGC)。
目前我國針對太陽能產(chǎn)品的質(zhì)量檢測都屬于實驗室檢測。實驗室檢測是依據(jù)通用國際實驗室檢測標(biāo)準,通過模擬各種標(biāo)準條件對太陽能發(fā)電產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測。然而在自然環(huán)境中由于濕度、氣壓、風(fēng)沙及雨雪等條件產(chǎn)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(jié)果難以全面描述產(chǎn)品在實際工況下的性能和質(zhì)量。建議抓緊建立光伏產(chǎn)品野外實驗測試中心。
針對我國太陽能資源分布和市場應(yīng)用情況,可選擇2~3個典型地區(qū),建設(shè)光伏產(chǎn)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(zhì)量檢測的局限性。
中心應(yīng)能夠提供太陽能發(fā)電主要產(chǎn)品(包括各種光伏組件、逆變器、轉(zhuǎn)動支架等)在自然條件下的性能檢測、長短期穩(wěn)定性評估、加速老化性能檢測、故障及失效分析、產(chǎn)品質(zhì)量認證等綜合性性能檢測服務(wù)。
野外檢測結(jié)果與室內(nèi)實驗室檢測結(jié)果互為補充,兩種檢測都通過的合格產(chǎn)品才頒發(fā)質(zhì)量認證證書。室外與室內(nèi)檢測相配合,有助于形成完善的太陽能發(fā)電產(chǎn)品質(zhì)量保障體系,為我國太陽能發(fā)電應(yīng)用技術(shù)的推廣和規(guī)劃提供技術(shù)支持,并為太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和進步提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
圖12 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準體系
建立一套完善的工程技術(shù)規(guī)范,覆蓋分布式光伏發(fā)電項目的選點、設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)、運行及管理工作,對降低系統(tǒng)成本,提高供電質(zhì)量,保證項目效益,確保系統(tǒng)安全和可靠運行有著重要的作用。
如圖13所示,工程技術(shù)規(guī)范體系包括規(guī)劃、工程設(shè)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(shù)規(guī)范,藍色部分是正在編制中的技術(shù)規(guī)范,紅色部分是缺少的規(guī)范。
圖13 工程技術(shù)規(guī)范體系
國內(nèi)光伏電站的建設(shè)快速發(fā)展,急需相關(guān)技術(shù)規(guī)范的完善。應(yīng)盡快制定光伏電站選址規(guī)范,指導(dǎo)選址工作的科學(xué)性、合理性。建筑光伏工程的選址應(yīng)對建筑的承重、陰影遮擋等提出明確的要求。
在產(chǎn)品標(biāo)準、檢測認證及工程技術(shù)規(guī)范完整健全的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理的工程項目評價體系是管理部門把控光伏發(fā)電項目質(zhì)量的有效手段。根據(jù)光伏發(fā)電項目的實施過程,評價體系主要分為項目規(guī)劃與設(shè)計評價、工程質(zhì)量評價及項目后評價三部分組成。
項目規(guī)劃與設(shè)計評價是指在項目申請初期對項目的規(guī)劃設(shè)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(qū)域的整體規(guī)劃和資源情況、電網(wǎng)接入條件、對環(huán)境的影響、設(shè)計及實施方案、技術(shù)經(jīng)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(huán)節(jié),保障項目規(guī)劃的科學(xué)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(yīng)的補貼政策。
工程質(zhì)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(tǒng)、客觀的評價,是項目驗收合格的重要依據(jù)。工程質(zhì)量評價包括合同的執(zhí)行情況、工程建設(shè)質(zhì)量、產(chǎn)品及系統(tǒng)性能檢測、工程系統(tǒng)文件審核四個部分。其目的是審查項目設(shè)計、施工、監(jiān)理等方面工作和工程質(zhì)量,確保項目合格驗收。通過評價的光伏發(fā)電項目才批準并網(wǎng)發(fā)電。
項目后評價是指在項目驗收通過,且并網(wǎng)運行之后的3年內(nèi),對項目進行1~2次運行質(zhì)量評價。評價內(nèi)容包括項目前期工作評價、建設(shè)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(diào)查研究和系統(tǒng)回顧;并與項目決策時的目標(biāo)及技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境等指標(biāo)進行對比,找出差別和變化,進一步評估光伏發(fā)電項目的工程質(zhì)量。并通過對問題的分析,安排必要的補救措施,通過總結(jié)經(jīng)驗,改善投資管理和決策,提高項目質(zhì)量和效益。
通過光伏項目實施過程中三個環(huán)節(jié)的評價,能夠?qū)崿F(xiàn)項目立項審批、施工建設(shè)、運行維護的質(zhì)量管控,有效保障光伏工程質(zhì)量。
建立完善的質(zhì)量保障體系需要一個較長的時間過程?,F(xiàn)階段,為加強光伏發(fā)電項目質(zhì)量的可控性,應(yīng)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(huán)節(jié)的審核工作,并將項目質(zhì)量與資金補貼相結(jié)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(guī)劃與設(shè)計評價。對項目的規(guī)劃、項目組織和設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性、可行性進行嚴格審核;從源頭把關(guān),優(yōu)先批準規(guī)劃設(shè)計合理、條件合適的優(yōu)質(zhì)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(qū)動而產(chǎn)生一哄而上的盲目性。
做好光伏發(fā)電項目竣工驗收與工程質(zhì)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(xiàn)的變更和各類文件檔案嚴格審查,以保證項目工程質(zhì)量和責(zé)任的可追溯性。
光伏發(fā)電項目長期運行的穩(wěn)定性和發(fā)電量是評價項目質(zhì)量的重要標(biāo)準,應(yīng)要求所有國家補貼的光伏項目安裝發(fā)電監(jiān)控裝置,定期提交運行報告,定期進行考核;對于較大的系統(tǒng)應(yīng)安裝數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控裝置,由國家主管部門委托的技術(shù)部門實時監(jiān)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(zhì)量是否達到規(guī)劃設(shè)計目標(biāo)要求,另一方面也能對前期工作進行核查,總結(jié)經(jīng)驗,改善投資管理和決策,提高項目質(zhì)量和效益。
針對目前國內(nèi)投資側(cè)補貼的光伏項目,應(yīng)將補貼資金作為質(zhì)量管控的手段。以原有補貼形式為基礎(chǔ),調(diào)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(jù)其應(yīng)用種類和規(guī)模的不同,剩余款項的撥付也不同。
①對于離網(wǎng)光伏項目和安裝容量不超過300kW的并網(wǎng)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(wǎng)項目,以最初設(shè)計發(fā)電量為基準,將剩余款項折算成后評價年限內(nèi)的度電電價。通過后評價的項目,根據(jù)其發(fā)電量多少,以電價結(jié)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(xiàn)的重大質(zhì)量問題的項目,應(yīng)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(nèi)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(shè)和運營管理三個環(huán)節(jié)評優(yōu)獎先。 (待續(xù))