文 |
Todd Karin
翻译 | Selina
编辑 | 肖蓓
出品 | PV Tech 每日光伏新闻
PV Evolution Labs的Todd Karin和Tristan Erion-Loric写道，尽管冰雹对光伏组件的破坏越来越普遍，但它可能并不像人们曾经担心的那样，是一个令人担忧的长期问题。
在过去几年中，冰雹破坏的风险已成为一些太阳能项目开发商夜不能寐的首要问题。
个别风暴事件造成的保险损失高达数百万美元，得克萨斯州发生的两起著名事件造成的损失均超过5000万美元。
现场电致发光(EL)成像确定，在这些特殊情况下，电池裂纹是造成光伏组件损坏的主要原因。因此，冰雹损害保险市场趋紧，许多项目业主为获得合适的保险而苦苦挣扎。
然而，PV Evolution Labs(PVEL)最近对光伏组件进行的测试揭示了值得关注的结果，表明目前业界需要更新对电池裂纹影响的理解。
什么是电池裂纹？
光伏电池裂纹又称微裂纹，是晶体光伏电池中形成的缺陷。
这些缺陷可能由制造缺陷导致，如电池焊接过程中的应力、层压压力、生产线处理、环境条件(如冰雹或大风)以及其他物理损坏(如运输、安装、维护或不当清洁过程中的不当操作)。
电池裂纹在EL图像中表现为暗线或暗区。存在电池裂纹的组件的发电量较低，尤其是当这些裂纹将电池的某一区域与电池连接处断开时。
在部分地区，极端天气事件的严重程度和发生频率正在上升。
电池裂纹的坏消息
对项目开发商来说，坏消息是，大多数冰雹保险的承保范围变得越来越小，通常都设定了很高的免赔额或冰雹损失限额，无法充分覆盖整个项目现场。
在某些保险条款中，冰雹事件发生后，对于有电池裂纹的组件，必须有超过25%的电池出现裂纹才能获得承保。
此外，受影响组件的数量一般必须大于~0.5%(100MW)才能达到免赔额，低于15%则不会达到可获得可观保险赔付的次级限额。如果超出这些范围，则由项目业主承担。
一般而言，这意味着通过保险大量更换电池裂纹组件的时代已经一去不复返了。
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冰雹损害的财务状况
以一个大型地面光伏项目为例，其系统成本为1.06美元/W，30年内的内部收益率(IRR)为10%。
项目使用了600W组件，成本为0.30美元/W，因此，组件成本为180美元。
通过一些"反向"计算，我们可以假设每块组件在其使用寿命内可产生810美元的收益(当然，这还需要平衡系统的支持)。
如果这些组件损坏，每个新组件的更换费用约为180美元，拆除/安装人工和处理费用约为120美元；
每个组件的总费用为300美元，外加在需要更换的组件上进行EL成像的摊销费用。
在这种情况下，只有当更换成本低于组件生产价值乘以功率损耗和受影响场地面积的成本时，才值得进行更换。
冰雹过后，项目业主现在有了一个选择。
是仅仅更换玻璃破碎的组件？
还是也更换带有电池裂纹的组件？
在上述情景下，如果在一个为期30年的项目中，一个组件在第一天就因冰雹而损失了50%的功率，那么在项目的整个生命周期内，该组件的发电量价值将减少405美元，但EL测试和更换组件的成本很可能与此相当，甚至更高。
这意味着，虽然项目不会盈利，但更换组件实际上会使财务状况更加糟糕。
关于功率损耗的好消息
虽然我们的测试结果往往存在细微差别，难以一概而论，但还是有一些好消息：
即使受到冰雹的严重破坏，现代组件的功率损失也不大。
在过去几年中，PVEL对冰雹应力序列(HSS)的功率损失进行了分析。
该测试用直径达50毫米的11个冷冻冰球冲击组件，然后进行冰雹后动态机械载荷和气候室测试，对易受影响组件的电池裂纹施加应力，从而达到其最大功率损耗。
这项关于功率损耗的测试结果非常令人鼓舞。
纵观不同技术类型的研究结果，我们注意到，双玻组件的玻璃开裂率通常较高，但这种组件可以保护玻璃层之间的中性平面上的电池，因此往往不会出现电池裂纹。
而玻璃-背板组件采用较厚的钢化玻璃，玻璃破裂率较低，但由于使用了多栅线(MBB)电池，电池破裂导致功率损耗的可能性也大大降低了。
与此同时，业界对电池开裂功率损耗的共同担忧往往是基于对老式三栅线(3BB)组件的研究，这种组件的功率损耗较高。
虽然冰雹和其他强风暴造成的电池损坏可能会引发一些行业利益相关方的担忧，但最终结果可能并不像之前担心的那样令人担忧。
PVEL的测试表明，有些组件不那么容易出现玻璃和电池开裂，我们的结果有助于保险业和其他行业更全面的考虑这些风险。
对于因冰雹袭击导致电池裂纹的项目，我们鼓励保险业承保可能出现的少量超时电力损耗，而不是更换组件。
此外，还应该安排年度空中热扫描，以帮助识别具有潜在热点风险的组件，这些组件应该提前更换。
对项目业主来说，如遵循这些原则，保险费用应该更低，对保险公司来说，也更容易接受。
Todd Karin是PVEL技术运营副总裁，Tristan Erion-Lorico是销售和营销副总裁。
