IEA PVPS TCP 简介
IEA PVPS TCP 是国际能源署（IEA）下属的技术合作计划，旨在通过国际合作提升光伏系统在全球能源转型中的作用。IEA PVPS Programme（光伏发电系统计划）成立于1993年，其任务是通过国际合作促进光伏太阳能作为可持续能源系统基石的作用。该计划由来自28个国家的参与者和欧洲委员会、Solar Power Europe等组织共同支持。
IEA PVPS Task 13 简介
IEA PVPS Task 13 旨在为市场参与者提供支持，以改善光伏组件和系统的运行、可靠性和质量。该任务通过收集不同气候区域的光伏系统运行数据，帮助评估技术因素对光伏系统质量、性能、可靠性和寿命的影响。Task 13 为光伏组件和系统的修复、翻新和再利用提供了共同平台，通过跨国合作，可以充分利用每个成员国的研发和经验，并将这些知识整合为有价值的解决方案。
光伏组件修复策略综述
修复类型
- 外部损伤：如运输不当、安装不当或局部冲击造成的裂纹、分层或接线盒脱落。
- 内在材料或设计缺陷：如材料降解或因设计不良或制造工艺不达标而导致的故障。
修复方法
- 生产后修复：包括对制造过程中损坏、使用不合格组件或工艺波动导致问题的组件进行修复。
- 现场修复：针对接线盒/电缆/旁路二极管、互联和焊料故障、模块封装（玻璃和背板修复）、框架等问题的修复方法。
- 翻新：对已退役的光伏组件进行测试和修复，使其可以进入第二生命周期。例如，2ndCycle公司建立了自动化翻新工厂，以经济高效的方式处理使用过的光伏组件。
修复评估方法
- 安全测试：修复后的组件必须满足IEC 61730-2标准的安全要求，如湿漏电流测试（MST17）。
- 性能测试：包括I-V特性曲线、电致发光成像和绝缘电阻测试。
提高修复性的措施
- 设计修复性：通过使用可拆卸粘合剂、自修复封装材料和模块化设计来简化修复过程。
- 替代模块设计：如Biosphere Solar的封装自由模块设计，以及N.I.C.E.光伏组件技术，这些技术避免了使用聚合物封装，从而消除了常见的降解问题。
修复的经济考虑
- 修复与更换的选择：修复通常适用于局部损坏的组件，而更换适用于系统老化、损坏广泛或性能下降的组件。
- 成本效益分析：修复通常需要大量人工，成本较高，且难以规模化，除非实现自动化。
第二生命周期光伏的再认证、标准化、银行能力和现场经验
再认证
- 再认证流程：包括现场分选（从检查到分类）、质量保证、抽样方法、基于个体测试的方法等。
- 资格认证标准：目前缺乏国际统一的再认证标准，但IEC技术委员会正在制定相关技术规范。
现场经验和案例研究
- SolarCycle（美国）：通过修复和回收光伏组件，实现资源循环利用，并建立第二生命周期光伏系统。
- 2nd Cycle（奥地利）：开发自动化翻新工厂，对退役光伏组件进行修复和再利用。
- Solreed（法国）：通过诊断、修复和再认证，延长光伏组件的使用寿命，并减少环境影响。
- CIRCUSOL demo Waasland（比利时）：在住宅区使用第二生命周期光伏系统和电池存储，提高能源自给率。
主要结论和建议
- 市场现状：第二生命周期光伏市场仍然分散且未充分发展，缺乏统一的标准和规范。
- 修复可行性：修复技术是可行的，但通常需要大量人工，成本较高，且难以规模化。
- 测试和自动分选：自动化测试系统为大规模分选提供了可扩展的途径，提高了效率和一致性。
- 再认证：再认证是第二生命周期光伏大规模部署和经济可行性的关键。
- 现场经验：试点项目证实了第二生命周期光伏和电池系统可以带来实际效益，但也存在技术兼容性和法规遵从性等挑战。
- 政策和经济驱动因素：经济可行性仍然是主要瓶颈，需要政策支持和经济激励措施。
- 未来行动建议：加速制定IEC技术规范，支持自动化测试中心和物流网络的投资，引入财政工具以促进再利用市场。
总结
第二生命周期光伏具有明显的潜力，但并非万能解决方案。其成功部署取决于严格的资格认证程序、可扩展的再利用基础设施和支持性的政策框架。需要行业、研究机构和政策制定者之间的持续合作，以推动技术进步、标准化和政策支持，实现第二生命周期光伏的广泛应用。
