第二生命光伏组件的性能与可靠性方面.pdf

IEA PVPS TCP是什么?
国际能源署(IEA)成立于1974年,是经济合作与发展组织(OECD)框架下的一个自主机构。技术创新合作计划(TCP)的设立源于对能源安全和可持续性未来起始于全球合作的信念。该计划由来自政府、学术界和行业的6000名专家组成,致力于推进共同研究和特定能源技术的应用。
国际能源署光伏电力系统项目(IEAPVPS)是IEA内的一个技术合作计划(TCP),成立于1993年。该项目的使命是“加强国际合作,促进光伏太阳能作为可持续能源系统转型基石的作用。”为了实现这一目标,项目参与者开展了多种光伏电力系统应用的联合研究项目。整个项目由一个执行委员会领导,委员会由每个国家或组织成员的代表团组成,并指定了不同的“任务”,这些任务可能是研究项目或活动领域。
参与国际能源署太阳能光伏合作伙伴计划的28个国家包括:澳大利亚、奥地利、比利时、加拿大、中国、丹麦、芬兰、法国、德国、印度、以色列、意大利、日本、韩国、立陶宛、马来西亚、摩洛哥、荷兰、挪威、葡萄牙、南非、西班牙、瑞典、瑞士、泰国、土耳其、英国和美国。欧洲委员会、欧洲太阳能电力和新加坡太阳能研究所也是其成员。
访问我们:www.iea-pvps.org
什么是IEA PVPS任务13?
在IEAPVPS框架内,任务13的目的是为努力提高光伏组件和系统运行、可靠性和质量的市场参与者提供支持。项目内部整理的不同气候区域的光伏系统运行数据将有助于为光伏可靠性和性能的当前状况估计提供基础。
任务13的一般设置提供了一个共同的平台,以总结和报告影响光伏系统在各种环境和应用中的质量、性能、可靠性和寿命的技术方面。通过跨越国家界限的合作,我们都可以利用每个成员国的研究和经验,并将这些知识结合和整合成最佳实践和方法的宝贵总结,以确保光伏系统以最佳状态运行并继续提供具有竞争力的投资回报。
任务13至今已成功构建了计算各种参数的正确框架,这些参数可以指示光伏组件和系统的质量。该框架现已存在,可供表示对高质量报告中包含的结果表示赞赏的行业使用。
参与第13项任务的IEA PVPS国家包括澳大利亚、奥地利、比利时、加拿大、智利、中国、丹麦、芬兰、法国、德国、以色列、意大利、日本、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、泰国和美国,以及太阳能研究机构。

执行摘要
本报告是在IEA PVPS Task 13框架下准备的,针对二次光伏(PV)模块的性能、可靠性和实际可行性进行研究,特别关注维修、翻新和再利用策略。在全球光伏部署迅速增加的背景下,为了限制未来的废物流和支撑循环经济的目标,延长模块寿命和管理报废流程的可持续方法至关重要。本报告的目标受众广泛,包括政策制定者、光伏系统所有者和运营商、制造商、保险公司、研究人员以及其他具有不同技术水平的专业利益相关者。
关键洞见
该报告整合了与二次生命周期光伏相关的技术发现、工艺发展和现场经验。提供了光伏模块修复策略的全面审查,涵盖广泛的缺陷类型,如背板开裂、焊料键合和互连故障、接线盒和旁路二极管问题以及局部玻璃损坏。报告讨论的修复方法包括实验室规模的构思、试点实施和多年的现场演示。
一项主要区别在于,将经过长期可靠性测试或长期现场验证的修复技术与主要通过工艺开发或短期修复后性能测量来展示可行性的修复技术区分开来。虽然许多修复技术从技术上来说是可行的,但审查强调了修复仍属劳动密集型且在经济上难以规模化,尤其是当缺陷根源于内在设计或制造缺陷时。
报告强调,鉴于设备无法修复,应基于系统测试、分类和认证退役模块的再利用途径。视觉检查、I-V特性表征、电致发光成像和绝缘电阻测试构成了以再利用为导向的分级框架的技术基础。自动化和半自动化测试解决方案、移动实验室和人工智能辅助诊断被确定为提高产量、一致性和成本效率的关键推动因素,使模块能够可靠地分类为再利用、维修或回收流。
经济与政策视角
报告中以定性方式探讨了经济考量。在许多市场环境中,新式光伏板成本的下降限制了劳动密集型维修方法的市场竞争力。尽管如此,在特定情况下,如受物流限制或偏远安装、回购项目、以及支持性政策或金融框架的区域,第二生命周期的光伏产品仍具有可行性。环保贡献机制等政策工具被强调为刺激循环利用市场的有效机制,有助于弥合新旧产品之间的成本差距。
从政策和市场角度看,缺乏统一的重新资格评定标准、标准化的测试协议和清晰的维修指南仍然是广泛采用二次光伏产品的主要障碍。因此,IEC技术委员会内部持续的标准化和光伏质量保证活动对于提高复用光伏模块的透明度、可比性、安全性和可靠性至关重要。
田野经验与示范项目
实际现场经验和示范项目在报告中得到证实,第二生命周期的光伏系统可以带来切实的益处,包括稳定的能量产量、降低的运维成本和延长系统的使用寿命。

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