光伏電站究竟能夠使用多少年？是25年嗎？25年后光伏電站就沒有用了嗎？
近兩年，光伏新增裝機(jī)量在不斷攀升，尤其從去年開始，新增光伏裝機(jī)量開始呈現(xiàn)飛躍似的攀升，2022年新增裝機(jī)量87.41GW，創(chuàng)下行業(yè)新高，而今年前5個(gè)月新增光伏裝機(jī)量就達(dá)到了61GW，按照這個(gè)趨勢(shì)，預(yù)估今年新增光伏裝機(jī)量將達(dá)到150GW。光伏裝機(jī)量的不斷增長(zhǎng)，同時(shí)也引起了行業(yè)內(nèi)對(duì)于未來(lái)光伏電站壽命的關(guān)注，而一個(gè)光伏電站能夠持續(xù)發(fā)電多少年，也是用戶和行業(yè)內(nèi)一直非常關(guān)心的問題。
根據(jù)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，光伏電站的設(shè)計(jì)使用壽命是的25年，由于光伏組件在使用的過程中會(huì)有一定的衰減，因此國(guó)家還規(guī)定，光伏組件板25年內(nèi)的功率衰減不超過20%，如果超過20%，那么就算達(dá)到其使用壽命。
那是不是說(shuō)光伏組件到了25年后就將不再發(fā)電了，并不是，25年只是規(guī)定的設(shè)計(jì)功率，其實(shí)現(xiàn)實(shí)生活中超過25年仍然繼續(xù)在發(fā)電的光伏電站也是有的，況且功率的衰減只能說(shuō)發(fā)電的電變少了，也并非完全不能發(fā)電了。
40年前的光伏電站，現(xiàn)今已經(jīng)能發(fā)電！而外界所擔(dān)心的這些光伏太陽(yáng)板及其配件的使用壽命問題，其實(shí)在國(guó)內(nèi)早年間搭建的光伏電站就已經(jīng)給出了答案。在1983年，我國(guó)就在甘肅搭建了一座光伏電站，而這也是我國(guó)早期搭建的光伏電站，由甘肅自然能源研究所安裝，總裝機(jī)10KW，如今40年過去了，它依舊在穩(wěn)定發(fā)電，只不過隨著時(shí)間的推移，當(dāng)時(shí)的10KW已經(jīng)衰減成7KW，也就好比說(shuō)當(dāng)年一天能發(fā)100度電，現(xiàn)在一天只能夠發(fā)70度電。當(dāng)時(shí)這座光伏電站的建設(shè)主要是為了用于當(dāng)?shù)卮遄?6戶居民的用電，當(dāng)時(shí)每家2只日光燈。由于這是座離網(wǎng)電站，所以無(wú)從得知它當(dāng)時(shí)具體的發(fā)電量，但從它的供電情況，也能大致推算。不過這座光伏電站的命運(yùn)也并非能從一而終，隨著電力系統(tǒng)的逐漸完備，國(guó)家電力送到了這個(gè)小村莊，原先的這座光伏電站開始逐漸失去他的作用，很多光伏板被村民拆了下來(lái)，有的被拿去當(dāng)廢品賣了，還有的被損壞。當(dāng)甘肅能源研究所專家得知此事時(shí)，與當(dāng)?shù)卣迕駞f(xié)商有償運(yùn)回了這座只剩下7kw左右的光伏電站。在權(quán)衡一番之后這座光伏電站最終被留在了研究所，如今，這座光伏電站僅剩6.4千瓦，卻依舊在發(fā)電。同時(shí)，它也并入國(guó)家電網(wǎng)。在電站在運(yùn)行29年的時(shí)候，當(dāng)時(shí)對(duì)電站進(jìn)行了一個(gè)光伏組件的測(cè)試。根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)表明，每塊組件的功率平均下降16%，衰減嚴(yán)重的光伏組件也不到20%，不僅現(xiàn)在能夠正常發(fā)電，未來(lái)也還能夠持續(xù)使用。這40年前的實(shí)例也充分印證了光伏組件完全可以使用25年以上，如今光伏行業(yè)的技術(shù)更加的完備，技術(shù)上也更加先進(jìn)，因此光伏電站的運(yùn)營(yíng)壽命，肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過25年，只能說(shuō)25年是標(biāo)準(zhǔn)，而非上限。雖然當(dāng)年的這座光伏電站采用的組件是日本晶瓷制造捐贈(zèng)的，但經(jīng)歷了這么多年的發(fā)展歷程，國(guó)內(nèi)的光伏組件以及發(fā)電技術(shù)已經(jīng)躍居世界前列，全球目前主要的光伏組件供應(yīng)基本上也都在中國(guó)。
和甘肅這座光伏電站一樣的還有位于西藏的一座光伏發(fā)電站，西藏的這座光伏電站于1988年建成，距今也有35年了，仍然能夠正常運(yùn)營(yíng)發(fā)電。
而世界上年限久遠(yuǎn)的光伏電站位于瑞士南部的提契諾州，這個(gè)安裝在瑞士應(yīng)用科學(xué)與藝術(shù)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室屋頂?shù)?0KW發(fā)電系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱TISO‐10，自從并網(wǎng)以來(lái)幾乎不間斷運(yùn)行了40多年。
在這些電站的身上可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)共同點(diǎn)，那就是這下硬件設(shè)施的質(zhì)量令人驚嘆，像瑞士的這座電站，它的組件更接近于我們當(dāng)下的雙玻組件。
當(dāng)然，雖然我們現(xiàn)在的技術(shù)相比30年前有了一定的提升和進(jìn)步，但這并不代表建設(shè)的每一座電站都可以運(yùn)營(yíng)超過25年，這主要還是看硬件設(shè)施的條件以及后期的維護(hù)。
首先看硬件方面，光伏電站的壽命無(wú)非看組件、支架和逆變器。支架方面：常用就是鋁合金支架，一般情況下使用個(gè)20年左右問題都不大，此外，鋁合金光伏支架的材質(zhì)除了鋁合金和不銹鋼材質(zhì)外，也包括有碳鋼質(zhì)料具有無(wú)焊接、百分之百的可以自由的進(jìn)行調(diào)整和無(wú)鉆孔特點(diǎn)。目前國(guó)外已經(jīng)開始用混凝土做光伏支架，而這樣做的好處不經(jīng)能夠延長(zhǎng)支架使用壽命，同樣也能夠降低耗材成本。組件方面：像瑞士那座運(yùn)行了40多年的老電站，表現(xiàn)較好的組件基本上沒有發(fā)黃的跡象，和正常的電池板幾乎沒有什么差別，電池板的封裝材料都是由PVB制造而成的，但采用了不同的添加劑，從而導(dǎo)致不同的性能。組件的封裝材料也尤為的重要，稍加改變將會(huì)影響整個(gè)光伏電站的性能。
瑞士TISO‐10電站部分組件幾乎無(wú)變黃跡象
一般情況下，硅片壽命20年以上。只要硅片沒有隱裂使用25年沒問題。組件的壽命一般由其發(fā)電效率決定，而pn結(jié)的結(jié)合程度和硅片的純度決定了太陽(yáng)能電池在同樣光的照射下產(chǎn)生電能的強(qiáng)度，隨著pn結(jié)不斷破裂，發(fā)電效率會(huì)不斷下降，25年后將下降到80%左右，質(zhì)量越好的電池板能正常使用的壽命也就越長(zhǎng)。逆變器方面：光伏逆變器其實(shí)算得上式光伏電站的“快消品”，一般來(lái)說(shuō)，光伏逆變器的使用壽命從10年到25年不等，具體取決于類型，而大多數(shù)組串逆變器的壽命也就在10年左右。而光伏逆變器受外界因素影響也比較多，例如同一類型中個(gè)別型號(hào)的逆變器壽命也有所不同，容量超配、高溫、灰塵、氧化、受潮等都會(huì)影響到逆變器的使用，瑞士的光伏電站在40多年的發(fā)電生涯中一共換了5次逆變器，折算一下差不多每個(gè)逆變器的使用壽命在10年以內(nèi)。
總的來(lái)講，一座正常的光伏電站只要沒有遇到特殊天氣或者一些不可抗力的因素，正常運(yùn)行超過25年，問題都不大，而電站壽命的長(zhǎng)久主要還是取決于平時(shí)對(duì)于電站的維護(hù)。很多光伏電站由于缺少日常維護(hù)，導(dǎo)致了光伏電站發(fā)電效率降低，甚至出現(xiàn)熱斑、破損等更為嚴(yán)重的問題。
尤其在春夏季節(jié)，一些雨水充沛的地區(qū)，雜草漲勢(shì)兇猛，草比人高的現(xiàn)象也是普遍存在的，長(zhǎng)期無(wú)人維護(hù)的情況下，光伏板的縫隙中間甚至很快都會(huì)長(zhǎng)滿雜草，在夏季這些雜草很快就將通風(fēng)透氣的環(huán)境變得悶熱潮濕，同時(shí)長(zhǎng)期的遮擋，也很容易形成光伏熱斑，從而導(dǎo)致組件局部燒毀損壞。此外，還有一些身處風(fēng)沙較大地區(qū)的光伏電站，如果沒有得到及時(shí)的處理，組件表面很快就會(huì)被灰塵和風(fēng)沙所遮擋，異物的遮擋電池片部分的電子躍遷活躍度降低，對(duì)應(yīng)電阻增大，該遮擋區(qū)域?qū)⒊蔀楹哪茇?fù)載，導(dǎo)致遮擋部位溫度升高，光伏組件溫度不均，從而使發(fā)電效率降低。
同樣，這些問題不僅僅出現(xiàn)在光伏電站身上，很多便民的光伏設(shè)施都會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，例如路邊安裝的光伏路燈，被長(zhǎng)出的樹枝遮擋采光，從而出現(xiàn)成片路燈不亮的狀況，還有一些公園的光伏停車棚沒有定期清理灰塵最終導(dǎo)致無(wú)法發(fā)電。
很多用戶，尤其是戶用光伏，對(duì)于搭建光伏電站會(huì)有一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)，認(rèn)為只要裝了光伏他就可以安安穩(wěn)穩(wěn)的用上25年甚至更久，客觀的講光伏電站并非一個(gè)一勞永逸的產(chǎn)品，甚至于后續(xù)的維護(hù)成本比搭建成本還要高。
很多光伏電站之所以在20幾年之后就宣布退役的原因就在于后續(xù)的維護(hù)工作做的并不好。尤其是一些大面積的地面電站和水面電站，一些光伏板在出現(xiàn)問題和故障的時(shí)候并不會(huì)很快就得到修繕和維護(hù)，通常都是等到一段時(shí)間進(jìn)行集中維護(hù)和修理。
而這些幾十年前的依舊還能繼續(xù)工作的光伏案例直接的向人們驗(yàn)證了，一個(gè)良好的光伏電站，在得到妥當(dāng)?shù)木S護(hù)后，持續(xù)發(fā)電30-40年都不是問題。
附維護(hù)措施建議
光伏組件是否存在外觀缺陷。重點(diǎn)觀察以下幾點(diǎn):
1、組件玻璃是否有破損;
2、是否有尖銳物體接觸組件表面;
3、組件是否被障礙物、異物遮擋;
4、電池片柵線附近是否有腐蝕情況(這種腐蝕情況是由于組件表面封裝材料在安裝或運(yùn)輸過程中遭到破損,導(dǎo)致水汽滲透到組件內(nèi)部所造成);
5、檢查組件與支架間的固定螺絲是否有松動(dòng)或損壞，并進(jìn)行及時(shí)調(diào)整或修復(fù)。
光伏電站的清潔 ,重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn):
1、組件表面的灰塵或污垢累積會(huì)減少發(fā)電輸出,盡可能每年進(jìn)行一次定期清潔工作(具體間隔時(shí)間取決于安裝現(xiàn)場(chǎng)的條件)。清潔時(shí)須使用柔軟的棉布,干燥或潮濕均可。不推薦使用含有礦物質(zhì)的水進(jìn)行清洗，以免在玻璃表面留下污垢;
2、任何情況下都不建議使用表面粗糙的材料進(jìn)行組件清潔;
3、為了減少潛在的電擊或灼傷,建議在光照不強(qiáng)且組件溫度較低的清晨或傍晚進(jìn)行光伏組件的清潔工作,特別是對(duì)于氣溫較高的地區(qū);
4、不要試圖清理有玻璃破損或存在裸露電線等特征的光伏組件，人身容易受到電擊的危險(xiǎn)。
預(yù)防性維護(hù):
1、連接器和電纜線的檢查,推薦每6個(gè)月進(jìn)行一次以下的預(yù)防性維護(hù)3、檢查光伏組件的老化跡象。工廠等屋頂可能有嚙齒動(dòng)物破壞線路，以及連接器是否連接緊密、有無(wú)腐蝕現(xiàn)象。檢查組件是否接地良好。
