中國儲能網(wǎng)訊：由于能源成本的上漲、電力基礎(chǔ)設(shè)施不足以及環(huán)境沖擊等挑戰(zhàn)，迫使能源發(fā)電、分布、管理與使用等各方面必須加快創(chuàng)新的腳步。UL 一群專業(yè)的科學(xué)家、工程師與研究人員創(chuàng)建了“新科學(xué)”（NewScience）平臺，通過不斷激發(fā)更先進的思維與開發(fā)更前瞻的實驗，提高新工藝、新技術(shù)與新產(chǎn)品的安全性，為能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路注入進步的能量。上世紀(jì)七十年代因石油危機從此邁入替代性能源的新時代里程，UL 新科學(xué)對此的關(guān)注重點，轉(zhuǎn)變成如何幫助當(dāng)前的光伏能源更干凈、更可靠、更高效與更安全，并促使產(chǎn)業(yè)能掌握穩(wěn)健投資的經(jīng)濟優(yōu)勢，最終能推動該技術(shù)的普及應(yīng)用。
UL 在全球同步推出的“一站式光伏電站服務(wù)”，正是以 UL 在電力產(chǎn)業(yè)的多角度研發(fā)成果及技術(shù)專業(yè)知識為基礎(chǔ)，并整合 UL 所累積的安全科學(xué)經(jīng)驗，及對世界各國標(biāo)準(zhǔn)研究的了解等，所全新設(shè)計及規(guī)劃的光伏電站解決方案，其能滿足光伏電廠的建設(shè)及營運相關(guān)企業(yè)，進行有效的風(fēng)險管理。
事實上，屬于新興產(chǎn)業(yè)的光伏產(chǎn)業(yè)，成長波動必然較傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)劇烈，且因新技術(shù)不斷研發(fā)，產(chǎn)業(yè)環(huán)境變化快速，在發(fā)展的數(shù)十年來遭受不少發(fā)展上的質(zhì)疑。然而就長線來看，趨勢仍舊看好，是太陽能產(chǎn)業(yè)欲求存活，關(guān)鍵還是在于技術(shù)的不斷精進與超越，以及長期的安全穩(wěn)定性。與光伏上下游供應(yīng)鏈淵源皆深的 UL，特此針對目前討論聲浪極高的“光伏電站”，就其動向、UL 見解及可提供的服務(wù)等方面進行全面的剖析。
價格續(xù)跌促進電廠投資無獨有偶，半導(dǎo)體業(yè)者主導(dǎo)的光伏技術(shù)，也開始走向每年產(chǎn)能倍增但價格減半的類似“摩爾定律”趨勢，但價格的遞減，則逐年推升光伏光電的安裝量。歷經(jīng)前幾年的激烈競爭，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)1，相較于2007 年超過 4 美元/ 瓦的成交天價2，晶硅光伏板的報價今日已經(jīng)跌到 0.53 美元/瓦的歷史低點。雖然離市電同價的目標(biāo)還有一段距離，但若加上長期設(shè)備價格分攤、輸配電成本降低、碳排放減少與用電效率增加等效益，太陽能有望走入千家萬戶，成為舉足輕重的電廠設(shè)施亦指日可待。二月初，美國在加州啟動當(dāng)時全球最大的光伏電廠，發(fā)電功率已經(jīng)達到了 500MW的規(guī)模，占地面積達將近 13 平方公里，已經(jīng)接近核能機組的 1/2，能夠提供將近20 萬戶的民生用電！日本與德國業(yè)者也在日前宣布，雙方在日本合作打造全球更大規(guī)模的光伏電廠，希望可逐步補上日本因福島核災(zāi)所面臨廢核的用電缺口！
目前全球的光伏系統(tǒng)業(yè)者，從芯片、組件、變頻器，均大幅繼續(xù)擴產(chǎn)，甚至部份組件廠商也加入系統(tǒng)建設(shè)的行列，直接瓜分全球電廠大餅，這樣一來，除可取得較高毛利的系統(tǒng)市場外，更可以避免因競爭而削減的組件售價，也可減少面臨傾銷訴訟的壓力。
摩爾定律發(fā)威 – 技術(shù)先進但市場落后光伏電價與市電終究會邁向黃金交叉點，光伏挾帶著構(gòu)造簡單與安裝容易的優(yōu)勢，終將繼續(xù)前進，就如同智能手機、LCD 屏幕與 LED 照明的發(fā)展，成為人類生活不可或缺的一部分。然而在光伏經(jīng)濟即將啟動之際，產(chǎn)業(yè)營運模式卻尚未走入系統(tǒng)化，有人靠政府補助、有人自營自用，市場上流通的交易價格僅有組件與變頻器，卻無系統(tǒng)的整體價格。這好比過去計算機 DIY的時代，由個人分別購買屏幕、主機、鍵盤與電源產(chǎn)品，有些人又增添各式各樣的零件，結(jié)果組裝之后，卻發(fā)現(xiàn)整體的菜單與自己的想象大相徑庭。
營業(yè)模式的失衡主因在于雖有專業(yè)分工，卻沒有整合協(xié)調(diào)。比如光伏模塊的公開交易價格，與大致的保用年限均有客觀的數(shù)據(jù)，然而針對關(guān)鍵組件的變頻器，雖有公開的交易信息平臺，卻無保用年限的數(shù)據(jù)，因此無從了解變頻器與太陽能模塊的供需失衡情況。再以目前的技術(shù)發(fā)展來看，大多數(shù)的光伏模塊以直流電輸出，其難以直接用于家用，因家用電子設(shè)備多采用交流電的輸入，所以直流電的輸入會被判定為有問題的電源而無法運作。這個情況也類似于現(xiàn)今數(shù)字電視系統(tǒng)的窘境，大多數(shù)人都有了高畫質(zhì)甚至 3D 的 LCD 電視，但節(jié)目的畫質(zhì)卻因輸入訊號仍為模擬訊號，而停留在傳統(tǒng)的模擬時代！零部件走向系統(tǒng)需要完善的市場機制專業(yè)分工造成半導(dǎo)體與電力產(chǎn)業(yè)各彈各的調(diào)，一邊是奈米級的無塵室技術(shù)，另一邊卻是相對勞力密集的現(xiàn)場技術(shù)，盡管都是高科技，但卻各自封閉無法整合。系統(tǒng)商因此只能分別處理，于是產(chǎn)生了有零部件采購標(biāo)準(zhǔn)卻沒有系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的怪現(xiàn)象。
太陽能模塊標(biāo)準(zhǔn) UL 1703 可以追溯到 1980年代；太陽能變頻器標(biāo)準(zhǔn) UL 1741 卻直至1990 年代后期才開始討論；而太陽能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)更是到了 2002 年才在美國國家電工法規(guī)會議中被討論；現(xiàn)場施工安全驗收規(guī)范則在 2005 年推出。顯然地，在無整個“系統(tǒng)產(chǎn)品”的認證規(guī)范可循下，形成的狀況是：采買了模塊與變頻器后，必須由水電承包商組裝，接著再由技師或者官方檢查員現(xiàn)場檢查后才能使用，因此缺乏整體解決方案。
在市場一片紊亂中，甚或有些業(yè)者或是相關(guān)單位因?qū)τ跇?biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)未建立全面性的認知，而錯以為光伏系統(tǒng)只要采用光伏模塊標(biāo)準(zhǔn)即可。由于不了解系統(tǒng)與個別零部件的標(biāo)準(zhǔn)差異，系統(tǒng)端很有可能出現(xiàn)下述設(shè)計不良的情況：
機電接續(xù)設(shè)計不良形成的接點銹蝕，可能造成接地系統(tǒng)的故障或者熱點的形成；
不足額定電流的接續(xù)電線電纜，或者過長的接續(xù)長度，長久使用后，造成發(fā)熱過度，材料絕緣提早破壞，造成短路或者電弧的風(fēng)險；
惡劣環(huán)境的錯估，比如沼氣環(huán)境的火花點燃風(fēng)險高，高濕度環(huán)境下排水設(shè)計不良，導(dǎo)致泡水環(huán)境下，絕緣材料的老化，水氣甚至可能因而電解產(chǎn)生氫氣，進一步腐蝕或者破壞整體系統(tǒng)的效能；
電網(wǎng)系統(tǒng)特性匹配的錯誤，50Hz 與 60Hz的并接，不和諧的電力波迭加在一起，不只是波型會失真，不規(guī)律的波更可能導(dǎo)致電網(wǎng)或者設(shè)備沒有辦法正常運作。
雖然個別零部件可以盡可能揣摩應(yīng)用情況，但是如果系統(tǒng)的管理者對零部件的詳情無法全面掌握，即可能產(chǎn)生誤用而導(dǎo)致長期的運作風(fēng)險。這也是為何目前全球太陽光伏系統(tǒng)業(yè)者都在積極參與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃，期能盡快建立健全的系統(tǒng)端驗證。完善的系統(tǒng)驗證可為銀行與保險業(yè)者帶來信心無論是家庭系統(tǒng)或者是電廠等級，光伏的投資報酬年限大約在 7~15 年之間，與制造業(yè)的情況相去不遠。在獲利可期下，除了家庭自設(shè)系統(tǒng)外，也有系統(tǒng)從業(yè)者采用租借方案，或甚至有大型業(yè)者采用 BOT（Build-Operate-Transfer）的模式經(jīng)營。由于光伏系統(tǒng)并非短期報酬，故融資貸款的方式多不可避免。就如同房地產(chǎn)的抵押擔(dān)保概念，除不動產(chǎn)可充作太陽能貸款擔(dān)保抵押物，再來即是系統(tǒng)設(shè)備本身。然而設(shè)備可能會有毀損、或產(chǎn)出不如預(yù)期的不足額擔(dān)保風(fēng)險發(fā)生，銀行業(yè)者即會希望所謂的風(fēng)險分擔(dān)方案：保險業(yè)者介入 – 作為動產(chǎn)的擔(dān)保與營運的擔(dān)保。不過對銀行及保險業(yè)者來說，營運產(chǎn)出的重要性，往往高于有折舊率或毀損率的設(shè)備，但若營運問題來自于設(shè)備缺陷時，問題將更加復(fù)雜。因此銀行通常會要求系統(tǒng)業(yè)者提供營運保險，而不僅是一般的財產(chǎn)與責(zé)任險（Property and Casualty）。
相對而言，保險業(yè)者為了確保擔(dān)保風(fēng)險的降低，就必須對系統(tǒng)業(yè)者進行風(fēng)險的評估，其中也包含了性能與安全兩方面。最好的評估就是通過測試來進行：標(biāo)準(zhǔn)化的測試除了能夠有再現(xiàn)性的數(shù)據(jù)以外，也利于建立具有比較價值的數(shù)據(jù)，以便風(fēng)險的估算；而此時若能取得足夠客觀的第三方數(shù)據(jù)，除可降低自設(shè)實驗室的成本外，當(dāng)中所蘊藏的技術(shù)經(jīng)驗更是無形的資產(chǎn)。
到目前為止，光伏模塊的安全與性能標(biāo)準(zhǔn)已建立，變頻器卻僅有安全標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)大致成形，但性能標(biāo)準(zhǔn)尚付之闕如。雖然，保險業(yè)者與銀行業(yè)者在經(jīng)年累月的經(jīng)驗后，逐漸了解不良的系統(tǒng)設(shè)計是損害光伏系統(tǒng)產(chǎn)值的幫兇，但因目前尚無客觀統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進行營運風(fēng)險評估，因此也將導(dǎo)致光伏系統(tǒng)業(yè)者面臨未來營運的隱憂。
市場健全，標(biāo)準(zhǔn)驗證到位，前景可期據(jù)資料指出，目前已經(jīng)有業(yè)者計劃超過1,000MW 的電廠投資并推動于 2020 年完竣，總規(guī)模近 500 億美金，可見背后的資金需求與保險需求相當(dāng)驚人。成功的運行經(jīng)驗，才能吸引持續(xù)性的投資。太陽能電廠的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)若能夠及時制定，必能降低銀行與保險所要承擔(dān)的風(fēng)險，加快市場活絡(luò)的腳步，總體成本也將隨之降低，最后達成規(guī)模經(jīng)濟，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)便能朝正向循環(huán)的發(fā)展，前景可期！
作者：UL 數(shù)據(jù)中心驗證解決方案亞太區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理陳立閔
