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中國網(wǎng)財經4月15日訊(記者李冰巖)前不久，國家發(fā)改委和能源局在發(fā)布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》通知中提出，到2030年規(guī)劃建設的風光基地總裝機量達到4.5億千瓦，規(guī)模為史上最大。與此同時，第二批大基地項目正在加快組織推進。

可以預見的是，大型風光基地將成為未來雙碳目標達成的最有利支撐，在這一歷史機遇下，新型電力系統(tǒng)對新能源發(fā)電系統(tǒng)的可靠性要求遠超以往，地處西北環(huán)境惡劣地區(qū)的風光大基地尤其要重視高效安全運營。

4月14日，隆基股份創(chuàng)始人總裁李振國在新型電力系統(tǒng)下風光大基地規(guī)劃建設研討會上呼吁，“風光大基地電站建設，要行穩(wěn)致遠，創(chuàng)新引領與安全可靠都要經得住時間考驗，風光大基地發(fā)展加速的當下，全行業(yè)對電站長生命周期運行過程當中的安全可靠要給予高度關注”。

風光大基地：高功率組件能否防患于未“燃”

從去年10月份起，國家層面多次提出要加快推進沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)的大型風電光伏基地建設。在這一規(guī)劃目標的引領下，2035年左右，以風光為主體的新能源裝機量在總裝機占比中將超過50%，長期來看，風、光更是將達到70%以上的發(fā)電量占比。

據(jù)記者調查了解，除大風、冰雹、雪壓等自然災害外，火災是光伏電站的最大安全隱患。據(jù)統(tǒng)計，光伏行業(yè)近3年內已有超40起典型的火災事故。2021年2月2日，山西運城稷山縣太陽能光伏發(fā)電項目所在的山坡上發(fā)生火災。2021年2月21日13時許，莊浪縣公安局萬泉派出所接110指令稱，轄區(qū)光伏并網(wǎng)發(fā)電場著火。

據(jù)了解，光伏電站起火的常見原因有組件熱斑效應；匯流箱起火；大型逆變器故障；接線盒二極管失效等，約有70%左右的光伏電站火災是由于設備問題造成，其中又以組件、匯流箱、逆變器、連接器等設備導致的火災最為常見。據(jù)焦耳定律可知，電流增大一倍，短路點熱效應增加4倍，起火的風險也極大的增加。隨著光伏直流側系統(tǒng)功率和電流增大，隨之而來的故障起火風險也越來越大。

大型風電光伏基地項目的有序推進將深度地激活風電光伏發(fā)電全產業(yè)鏈發(fā)展的市場機會，加快構建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的進程。與此同時，地處人煙稀少的西北光伏電站，更應從組件、逆變器等選型開始防范于未“燃”。

今年，晶澳、晶科、隆基三家龍頭企業(yè)聯(lián)合發(fā)布182技術白皮書。標準化的組件尺寸更有利于設備、電池、輔材、逆變器、跟蹤支架等光伏產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的工作重心回歸技術創(chuàng)新，堅持“第一性原理”，關注電站全生命周期可靠性，為國家能源安全負責。

晶科能源副總裁錢晶表示，與過往公布的白皮書相比，此次發(fā)布的內容增加了這一年來的安裝項目和部分實際發(fā)電過程成本數(shù)據(jù)的累計，增加了更多實際的數(shù)據(jù)和客戶反饋，以市場的良好表現(xiàn)證明182的尺寸優(yōu)勢，以及182成為目前市場主流首選的原因。

電站安全保障：關注全生命周期，拒絕組件尺寸狂飆

隨著新能源在新型電力系統(tǒng)中由輔助能源走向主力能源，風光大基地尤其要重視高效安全運營，用領先的技術、產品支撐整個電站的建設，而組件作為光伏電站最核心的發(fā)電單元，其安全性與可靠性將直接影響電站的穩(wěn)定運行。

光伏科技致力于降本增效推動清潔能源大規(guī)模應用。但記者發(fā)現(xiàn)，光伏組件的玻璃越做越薄，組件確越來越大，單純追求降本使光伏產品應對極端惡劣天氣的可靠性被無限降低。

近些年，為了追求效率和功率，光伏組件尺寸正發(fā)生“大躍進”，單純依靠增大電池板面積來做大功率，主流光伏組件從2平方米增加到2.2平方米甚至3平方米以上，有的組件功率甚至已經超過600W。

根據(jù)權威第三方測試，市場上購買的3.1平方米超大組件在靜載荷、動載荷測試下，巨大形變會導致組件產生過高功率衰減，甚至發(fā)生邊框撕裂、玻璃破損等嚴重風險，鋼化強度的下降使其無法經受直徑35mm冰雹的沖擊和45m/s風速測試；同時，超大組件相伴的超大電流也顯著提高了接線盒以及接線端子的故障概率。

眾所周知，相比第一批大基地建設項目涉及19個省份，第二批風光大基地規(guī)劃主要集中在三北地區(qū)，受到暴雪、冰雹、暴風、暴曬等惡劣氣候影響較大。于此同時，過大的組件還在運輸、安裝等方面帶來障礙，使組件可靠性顯著下降。

中國電科院新能源中心總工程師遲永寧對中國網(wǎng)財經記者表示，沙漠、戈壁和荒漠地區(qū)的地理及氣候條件相對惡劣，對相關設備的性能要提出更高的要求。為此，電站應用端對組件系統(tǒng)安全性的要求也隨之提升。制造企業(yè)需要考慮如何提供更先進、高質量、更高效、更穩(wěn)定耐用的產品。

光伏創(chuàng)新回歸：先有高效電池才有高效組件

2021年，我國新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量約5300萬千瓦，連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位；截至2021年底，光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量達到3.06億千瓦，突破3億千瓦大關，連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位。

光伏行業(yè)的發(fā)展空間之所以被不斷拓寬，根本原因在于轉換效率的提升。在中國光伏企業(yè)的主導下，商業(yè)化光電轉換效率從2005年的14%左右提升到當下的24.6%。全球排名靠前的光伏企業(yè)都在持續(xù)重資投入電池技術創(chuàng)新。

2021年，隆基連續(xù)7次刷新多種電池轉化效率的世界紀錄；今年，晶科、阿特斯也在不同技術電池路線上的持續(xù)創(chuàng)新。技術進步使得光伏成為近十年來成本下降最快的電力來源，也是各類電源中成本最低之一。

當前，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的重要支撐，這也對光伏產品全生命周期的可靠性提出了遠超以往的要求。

據(jù)業(yè)內人士表示，構建新能電力系統(tǒng)應制定相關標準，倒逼企業(yè)加強研發(fā)創(chuàng)新，推動高效組件迭代，而不是一味追求組件尺寸物理變化。企業(yè)要根據(jù)自身產品的特點，考慮如何抵御惡劣氣候的影響，改進設計，加強環(huán)境適應能力；要考慮現(xiàn)代智能化運營的趨勢，提高產品的性能指標、智能化、模塊化、可通信能力水平，適應技術發(fā)展的潮流；最后，企業(yè)要考慮產品的全生命周期可靠性設計，增加故障預警和壽命預測功能，減少基地后期運維成本等。