根據(jù)GTM Research報告顯示，截至目前全球共計安裝了234GW的光伏電站，其中85%是在過去5年安裝的，未來5年全球裝機量還將提高3倍。一方面太陽能光伏產(chǎn)業(yè)正取得量的飛躍，另一方面整個產(chǎn)業(yè)鏈成本的不斷降低使得光伏發(fā)電成本在歐美等少數(shù)發(fā)達國家逐漸實現(xiàn)平價上網(wǎng)。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2010年－2013年組件價格下降了57%，促進了光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
光伏組件需保證25年長期使用。然而，即使在今天，組件在戶外長期運行所遇到的風險及其性能表現(xiàn)在很多電站使用過程中仍難以確定。迄今為止，由于長期運行超過25年以上的光伏電站數(shù)量有限，導(dǎo)致行業(yè)缺乏量級且公開的高質(zhì)量現(xiàn)場組件運行數(shù)據(jù)。

在此情況下，獨立的實驗室及第三方認證檢測機構(gòu)在評估光伏組件的質(zhì)量和長期可靠性方面一直扮演著至關(guān)重要的角色。

目前全球有超過100家光伏組件制造商分布在世界各地，有些制造商在不同大洲設(shè)有多個工廠進行組件生產(chǎn)。由于各地區(qū)制造材料、工藝流程及質(zhì)量控制存在不同的差異，因此有時同一家組件制造商生產(chǎn)出來的組件產(chǎn)品也存在差別。要正確處理當前產(chǎn)品的故障風險，需要了解各家組件制造商的產(chǎn)品情況。

2016年第一季度，美國獨立光伏組件測試實驗室PV Evolution Labs(PVEL，現(xiàn)為 DNV GL全資子公司)對外公布了一組最新檢測數(shù)據(jù)，過去一年其對國際一級組件制造商進行了一系列組件測試，這些企業(yè)包括晶澳太陽能、晶科能源、日本京瓷、韓華、輝倫太陽能(Phono Solar)、天合光能、英利、REC等。

DNV GL為海事、石油天然氣和能源行業(yè)提供入級和技術(shù)保障服務(wù)，以及軟件和獨立的專家咨詢與認證服務(wù)。目前DNV GL合格測試結(jié)果已成為各國組件進入美國大型地面電站的準入門檻，其PAN File在電站發(fā)電量模擬認可度最高。在居民屋頂和商業(yè)項目上，如想獲得美國第三方融資機構(gòu)如SUNRUN，NRG等融資，組件也必須通過DNV GL測試。

當前光伏組件都需要UL或IEC認證，但人們普遍認為這些認證標準不足以檢驗光伏組件的可靠性和一致性。比如UL 1703被認為只是一個安全測試，測試的目的是確保組件使用期間不構(gòu)成危害，這與組件需要在戶外長期使用25年的要求有一定差距。

據(jù)了解，DNV GL的測試項目與IEC 61215標準下的測試項目有所不同，其目的在于模仿實際條件與明確長期潛在性質(zhì)量問題及故障模式。因此，測試標準已超出IEC 61215與UL 1703標準(見表1)。DNV GL希望通過對各組件制造商產(chǎn)品的測試，所得出的性能分析結(jié)果可以幫助投資者和開發(fā)人員生成可靠且值得參考的采購策略，以確保電站項目的長期運行及最大收益。


表1: DNV GL’s Product Qualification Program compared to IEC 61215，

誰能擁有Top等級測試結(jié)果？

主流光伏組件制造商相繼參與了這次DNV GL的測試，所有測試樣品均為60片或72片電池片的標準光伏組件。據(jù)了解，所有測試樣品并非由組件制造商自行選送，而是從樣品的BOM材料核對、生產(chǎn)，直到樣品發(fā)運均由美國第三方機構(gòu)SolarBuyer全程監(jiān)督——均保證了此次測試的公信力。

DNV GL提供的組件性能測試主要基于五種類型各異的測驗，包含濕熱、熱循環(huán)及潛在電勢誘導(dǎo)衰減(PID)。測試結(jié)果顯示(見表2)，中國制造了全球55-60%的高質(zhì)量組件，大多數(shù)參與檢測的光伏組件生產(chǎn)商表現(xiàn)良好，有個別廠商在某項測試出現(xiàn)大的差距。


表2:光伏組件可靠性測試結(jié)果，來源：

報告還發(fā)現(xiàn)，各個廠商組件各類測試得分并不相同，某個測試得分高的組件未必能在另一個測試中獲得最高分，要保持組件在全部測試項目中取得高分難度更大，參與此次測試的所有組件廠商中只有日本京瓷與中國輝倫太陽能(Phono Solar)的每個測試選項中均處于Top等級。

熱循環(huán)是一個值得關(guān)注的領(lǐng)域。根據(jù)GTM報告，未來數(shù)年里很多光伏組件將被安裝在熱循環(huán)占據(jù)重要地位的地區(qū)。一共19家組件供應(yīng)商參與了DNV GL的熱循環(huán)試驗，測試得到的結(jié)果存在較大差異，衰退區(qū)間從-1%到-35%不等，這表明組件受熱循環(huán)影響明顯。其中表現(xiàn)最出色的是輝倫太陽能(Phono Solar)及京瓷，測試結(jié)果顯示兩家組件退化小于1.5%，其他表現(xiàn)良好的組件廠還有晶澳、天合。

動態(tài)機械載荷試驗主要驗證組件在不同安裝角度下經(jīng)受風、雪或覆冰等靜態(tài)、動態(tài)載荷的能力，檢測光伏組件的耐壓強度。17家公司參加了DNV GL動態(tài)機械載荷試驗，得出的結(jié)果，衰退率從-0.2%到-7.3%不等。排名前四的組件所有退化率小于0.5%，他們分別是Tensolar、RECOM、京瓷和輝倫太陽能(Phono Solar)(如圖1)。

18家公司參與了濕冷凍測試，測試結(jié)果區(qū)間在-0.1%到-4.1%之間，處于Top等級的光伏組件制造公司均來自于中國，其他優(yōu)質(zhì)組件則來自于墨西哥和波蘭。21家公司參與了濕熱測試，測試后衰減率從-0.6%到-58.8%不等，Top等級的組件廠商有來自中國的晶科、天合光能、輝倫太陽能(Phono Solar)，以及國際廠商REC、京瓷，其中京瓷表現(xiàn)最佳。

最具爭議和挑戰(zhàn)性的是PID測試。雖然所有廠家均聲稱自己的組件具有抗PID性能，但測試結(jié)果并未明確展示出這一點，有一部分廠家的組件表現(xiàn)欠佳。據(jù)了解，PID最早由SUNPOWER于 2005年發(fā)現(xiàn)，組件長期在高電壓作用下使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，電池表明的鈍化效果惡化，從而導(dǎo)致FF、 Jsc、 Voc降低，使組件性能低于設(shè)計標準。

對于產(chǎn)生PID的原因，業(yè)內(nèi)認證機構(gòu)中存在爭議。目前整個行業(yè)對PID亦沒有公認的統(tǒng)一國際標準。由于引發(fā)機理的復(fù)雜性，因此各家PID測試也不完全一樣。22家公司參與了DNV GL的PID測試，測試結(jié)論果然存在較大差異，功率衰減率從0%到-58.3%。

中國的多數(shù)組件廠商取得不錯的成績，排名Top等級的有中電光伏、輝倫太陽能(Phono Solar)、晶澳，除了中國，測試結(jié)果表現(xiàn)良好的組件還有來自于墨西哥、中國臺灣、新加坡和波蘭的廠商(詳情見圖2)。

DNV GL認為，總體而言，此次參與測試的組件表現(xiàn)相對較好。然而，值得注意的是，目前行業(yè)中有些認證測試只進行少量的樣品，不一定代表高容量的商業(yè)生產(chǎn)。此外，制造商是自由選擇的組件參與測試和隨機選擇的生產(chǎn)線組件是存在差別的，這些都為組件測試認證提供了漏洞，因此也存在改善空間。