光伏組件背板是影響投資收益的決定性因素之一。然而占據主流的含氟背板安全和去向問題,正逐漸凸顯。 2015年11月12日,杭州某組件代工企業內的員工像往常一樣結束半天的工作開始午休。然而,從午餐后開始,廠區內陸續有65名工人出現發熱、咳嗽、胸悶、頭痛及頭暈等癥狀。經過安監、環保、疾病預防控
光伏組件背板是影響投資收益的決定性因素之一。然而占據主流的含氟背板安全和去向問題,正逐漸凸顯。
2015年11月12日,杭州某組件代工企業內的員工像往常一樣結束半天的工作開始午休。然而,從午餐后開始,廠區內陸續有65名工人出現發熱、咳嗽、胸悶、頭痛及頭暈等癥狀。經過安監、環保、疾病預防控制中心等單位開展病因調查后發現,這次事故因現場焚燒光伏背板材料形成劇毒物質——氟化氫所致。
晶體硅太陽電池組件以—EVA—電池片—EVA—背板的順序封裝成“三明治”結構。作為光伏組件背面的“防護墻”,背板是光伏組件的重要組成部分,不僅起到封裝的作用,同時還要保證光伏組件內部電池不受到環境的影響。
在東旭藍天副總裁徐永邦看來:“對投資商來說,在投資和回購光伏電站的時候,非常關心背板的質量和安全。”如果組件壽命不達標,則一切的投資測算都是構建在沙灘上的城堡。由于光伏組件多數處于氣候變化大,環境惡劣,所以使用的背板材料要穩定耐久。一般的環境中,公認的耐受時間是25年。
組件輔材質量是影響投資收益的決定性因素之一。然而組件安全和退役后的儲存和去向問題,正逐漸凸顯。龐大的光伏裝機容量孕育了光伏背板市場,但是這個市場背后存在著不為人知的隱憂卻一直以來被人忽略。當下的光伏組件回收大多以焚燒、填埋為主,也有些集團開始研發組件回收技術,但針對含氟背板引發的二次污染等問題,仍然沒有有效的解決手段。
一位背板生產企業工作人員認為:“在沙漠中的電站還好說,那么這些材料走到居民家中后果不堪設想。”
相關人士預計,未來分布式有60%將被安放在人口相對稠密的居民、工商業屋頂,但輔材安全、環保性能卻讓分布式光伏發展蒙上了一層尷尬的陰影。當然,這背后是市場、技術與政策三重因素的共同結果。
含氟背板的一家獨大
最早進軍背板材料領域的外資供應商表現足夠強勁,其中僅杜邦就幾乎壟斷了75%的光伏輔料市場。
“杜邦是全球最大的光伏背板鍍膜供應商,有超過20年的穩定運行經驗。光伏電廠壽命長,設備必須要有好的質量保證,”一位背板供應商告訴記者。
大約在20年前,杜邦集團開發出了人們熟知的TPT結構,即Tedlar//PET//Tedlar結構,隨著國內開始出現光伏電站的開發熱潮,光伏背板正在成為杜邦迅速擴大中國市場份額的強有力的踏板。
不過,TPT材料并不是光伏業主的唯一選擇,市場上流通的還有荷蘭皇家帝斯曼集團、法國的阿科瑪公司、韓國SKC公司、日本的吳羽公司等產品。此外,比TPT結構更低價更高效的光伏背板產品紛紛涌向市場。從杜邦第一款進入光伏市場的產品PVF開始,市場已經陸陸續續發展30年之久。目前,光伏背板按照組成結構劃分可以大致分為五類:FPF,FPX,PPX、PA與單層PET結構。這些結構層之間幾乎都要使用膠粘劑進行粘合,通過復合工藝制備成型,以此保持25年的層間粘接。
近些年,隨著創新能力的提升,背板材料的價格在不斷降低。一般來說,含氟的材料是要高分子合成的。為了得到更高的質量,它的雜原質必須清除干凈,純度要求很高,合成的分子量要求分子鏈要求很長,才能達到它所承諾的性能。目前,杜邦TPT背板的造價在35-45元/立方米,通過幾十年規劃化生產,工業的成本已經降到了極限。而非氟材料APE背板已經達到18-20元/立方米。
但這仍然沒有改變非氟材料背板的尷尬現狀,含氟TPT材料仍然占據了近75%的市場。
“這里面有非常多的品牌效應,也有客戶的心理效果。”蘇州一位光伏背板供應商告訴記者。“杜邦進入中國已經有30多年歷史了,也就是從那時起,含氟TPT材料開始進入中國,伴隨著杜邦集團的開疆拓土,含氟TPT材料卻成為了光伏組件的主流。”一位背板供應商告訴記者。“業主更多的是出于穩定性的考慮。材料行業有句話,杜邦一出手,化工行業抖三抖,可見杜邦在化工材料領域的影響力。”
作者:閆笑煒 來源:能源雜志
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