彼特•沃爾符斯雷訥:光伏背板的環(huán)保迭代

“從防患于未然的角度來(lái)說(shuō),減少乃至杜絕光伏系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品中的有毒物質(zhì),可能是最好的辦法。這是光伏產(chǎn)品生產(chǎn)商必須要面對(duì)的課題。我們需要思考的是,如何讓這種生產(chǎn)清潔能源的系統(tǒng)本身,乃至它的設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程,都變得更加清潔和環(huán)保一些?”

 

  《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志:據(jù)我們所知,利用化學(xué)材料制作出來(lái)的光伏組件背板,被稱之為“柔性背板”,以區(qū)別于此前利用玻璃的背板,您能給我們講講“柔性背板”的來(lái)源和歷史嗎?

  彼特:光伏組件背板開(kāi)始使用玻璃以外的柔性材料,大約起源于十五到二十年前的歐洲市場(chǎng),之后不久,日本企業(yè)也開(kāi)始跟進(jìn)。而早期的光伏組件,雙面都是玻璃的。

  柔性背板的興起,是由于大量光伏系統(tǒng)開(kāi)始安裝在人們的房屋屋頂上。因?yàn)槲蓓數(shù)某兄啬芰Ξ吘褂邢,為了安裝更多的電池組件,就必須想辦法減輕光伏電池組件的重量,于是技術(shù)人員開(kāi)始研發(fā)和嘗試?yán)弥亓枯p的柔性材料制作光伏組件的背板。

  但在隨后,人們發(fā)現(xiàn),使用柔性背板的電池組件,在加工時(shí)還可以大大降低電池片的破片率。因此,越來(lái)越多的光伏組件制造企業(yè)開(kāi)始接受柔性背板。

  不過(guò),當(dāng)時(shí)的柔性背板價(jià)格還比較高,比玻璃貴不少,后來(lái)隨著產(chǎn)量的提高,成本才開(kāi)始降低到了與玻璃差不多的水平,也才開(kāi)始得到大量的應(yīng)用,并成為光伏組件封裝方式的主流。

 

  《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志:氟是一種劇毒的化學(xué)物質(zhì),這應(yīng)該是一個(gè)常識(shí)。那么,早先的光伏組件背板為什么會(huì)使用含氟的材料呢?

  彼特:在不含氟的環(huán)保背板出現(xiàn)之前,市場(chǎng)上普遍的背板材料都是含氟的,因此很多人都認(rèn)為光伏背板材料是必須要含氟的。

  最初的背板材料之所以含氟,是因?yàn)榉釉谀秃蛐苑矫嬗酗@著的特性,它具有非常強(qiáng)的抗紫外線性能,這對(duì)需要長(zhǎng)期在陽(yáng)光下暴曬的電池組件而言,無(wú)疑具有非常重要的意義。

  我覺(jué)得,當(dāng)時(shí)可能是由于人們對(duì)材料的了解和選擇范圍有限,才讓含氟的背板材料在后來(lái)似乎演變成了行業(yè)約定俗成的標(biāo)準(zhǔn)。

  變革,當(dāng)然不是一件容易的事。何況在材料科技領(lǐng)域,由于研發(fā)的巨大投入和技術(shù)的慣性,科技工作者們很難去革自己的命。(吐著舌頭調(diào)皮地笑)

  不過(guò),隨著光伏行業(yè)的成熟,含氟的背板材料在使用中開(kāi)始出現(xiàn)一些令人頭疼的問(wèn)題。

  一般而言,歐美成熟市場(chǎng)均要求企業(yè)考慮產(chǎn)品的全生命周期問(wèn)題。也就是說(shuō),生產(chǎn)者并不是僅僅把產(chǎn)品買給客戶了就算結(jié)束,還要考慮產(chǎn)品的回收處理,并承擔(dān)由此帶來(lái)的成本。

  在光伏組件回收時(shí),人們就遇到了一個(gè)難題,含氟的光伏背板如果通過(guò)焚燒處理,則會(huì)產(chǎn)生氟化氫等非常劇毒的氣體,改用其他方式,氟同樣也很難處理。

  而此時(shí),在歐洲、日本和澳洲市場(chǎng),也都曾出現(xiàn)了一些案例,由于屋頂電站發(fā)生火災(zāi),造成了消防員或其他人員中毒乃至身亡的事故,雖然其中的原因并不完全是因?yàn)楸嘲搴珔s仍然因此對(duì)含氟背板的前景提出了挑戰(zhàn)。

  有研究結(jié)果顯示,當(dāng)氟在空氣中的含量達(dá)到1PPM(parts permillion,百萬(wàn)分率。1ppm,即一百萬(wàn)千克的溶液中含有1 千克溶質(zhì)。——編者注)以上時(shí),就會(huì)對(duì)人帶來(lái)明顯的影響。如果大量氟化物進(jìn)入人體內(nèi),輕則會(huì)引起急性中毒,可以產(chǎn)生如厭食、惡心、腹痛、胃潰瘍、抽筋出血等病變,重則甚至?xí)斐伤劳。而氟化物在燃燒中,釋放出?lái)的濃度會(huì)更高。(皺著眉頭的彼特面對(duì)記者聳了聳肩,攤開(kāi)雙手)

  當(dāng)然,使用含氟材料做成的光伏背板,氟的狀態(tài)處于固化狀態(tài),加上目前的光伏背板阻燃性較高,在通常情況下的安全性還是有保障的。

 

  《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志:光伏電站發(fā)生火災(zāi)的原因跟背板材料有關(guān)系嗎?

  彼特:屋頂光伏電站起火的原因,有的是因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)安裝不規(guī)范,比如布線不合理導(dǎo)致輸電線路短路;有的是因?yàn)榻M件產(chǎn)品其他方面的質(zhì)量問(wèn)題引起的,比如接線盒的原因;也有的是因?yàn)榻ㄖ旧戆l(fā)生火災(zāi)事故,而引發(fā)了光伏系統(tǒng)燃燒。基本和背板沒(méi)有關(guān)系。

  曾經(jīng)有報(bào)道說(shuō),澳大利亞有近四分之一的屋頂光伏系統(tǒng)存在安裝布線問(wèn)題,并能夠?qū)е禄馂?zāi)危險(xiǎn)。而荷蘭政府也曾警告,有60多萬(wàn)個(gè)光伏組件具有火災(zāi)隱患。

  因此,不管是哪種原因的火災(zāi),如果燃燒到電池板,都有可能因?yàn)殡姵匕宀牧现械挠卸疚镔|(zhì)的揮發(fā)和泄漏,而給救火的消防人員造成傷害。隨著越來(lái)越多的屋頂光伏系統(tǒng)的建成,這顯然會(huì)成為一個(gè)更加顯著和緊迫需要解決的問(wèn)題。

  而且,在電池板生命周期最后的回收環(huán)節(jié),對(duì)于有毒害的物質(zhì)的處理,同樣是個(gè)問(wèn)題。

  從防患于未然的角度來(lái)說(shuō),減少乃至杜絕光伏系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品中的有毒物質(zhì),可能是最好的辦法。

  這是光伏產(chǎn)品生產(chǎn)商必須要面對(duì)的課題。我們需要思考的是,如何讓這種生產(chǎn)清潔能源的系統(tǒng)本身,乃至它的設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程,都變得更加清潔和環(huán)保一些?



作者:吳軍杰 來(lái)源:《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志 責(zé)任編輯:admin

太陽(yáng)能發(fā)電網(wǎng)|roeg.cn 版權(quán)所有