美国能源部太阳能技术项目–光伏组件/系统可靠性–全行业增长的关键部分JohnLushetsky项目管理人美国能源部(DOE)可再生能源及能源效率办公室2008年12月4日11简介:美国能源部可靠性影响及后果光伏可靠性国际研讨会致辞议程22OrganizationalStructure美国能源部年度预算:239亿美元(FY08)能量效率,可再生能源(EERE)年度预算:17亿美元(FY08)10个项目能量效率建筑技术气候变化&I政府间合作产业技术联邦能源管理运载工具太阳能技术项目(SETP)年度预算:1亿6800万美元(FY08)~20员工(含承包人)可再生能源风能&水电生物质能地热氢,燃料电池&基础设施以及……3加快全美太阳能发电技术的应用市场转化并网光伏(PV)集中式太阳能电站(CSP)分布式发电:原位或就近使用集中发电:大规模运用DOE太阳能项目使命DOESETP44聚焦先进太阳能研发技术历史角色Year5太阳能技术随RDD&D发展过程当前角色66SETP采取了一些行动,以期望达到电网电价项目目标7GlobalPVMarketProjections05,00010,00015,00020,00025,000200420052006200720082009201020112012YearGlobalMWPVPhoton(2008)MarketDeutsche(2008)BaselineSupplyGoldmanSachs(2008)SupplySimmons&Company(2008)SupplyNavigantAccelerated(2008)MarketSimmons&Company(2008)DemandGoldmanSachs(2008)DemandJPMorgan(2008)Demand/upsideJPMorgan(2008)SupplyNavigantConservative(2008)MarketSource:CompanyAnalystReports/FACC虽然全球光伏市场和产业界分析预期之间还有很大的差距,但是最保守的预测也表明从2008年到2012年,光伏市场将按25%逐年递增。全球光伏市场预期88受不断增加的私人资本的投入,生产规模飞速上升,新的光伏技术和系统设计不断被采用,这些都使得可靠性越来越受到人们重视。1.00.80.60.40.20.0Relativeperformanceorcost2520151050YearPerformanceOperationandmaintenancecost发现缺陷,以预期性能及使用寿命;减少缺陷以达到更好的性能及降低成本光伏组件和系统可靠性99引导国内及国际间关注可靠性议题的的产业研讨会在美国,加速老化研讨会提供了一个平台以进行可靠性、质量、安全问题的高水平技术研讨。国际光伏可靠性研讨会将促进技术标准的发展,提升大家对影响全球光伏行业发展的可靠性问题的重要性的认知。DOE发起的研讨会1010光伏组件及系统的可靠性对成本是至关重要的.为什么美国要关注光伏可靠性问题?CommercialFlat-PlatePVSystem1520253035404551015202530ModuleLifetime(Years)LCOE(real)(cents/kWh)对大部分零件和系统需要其可靠性超过20年.O&M成本的大幅下降,使得我们必须提高可靠性以应对成本挑战。11靠激励措施驱动的全球市场将伴随着无差别购方的出现而改变.大量的产品缺陷将破坏增长.Passageof30%ITC和StateRPS’s将使得美国成为下一个尚未开发的巨大市场.强劲的增长造就了一大批对产品质量及可靠性一无所知的新公司即使在太阳能行业内,制造商、安装方、消费者之间也存在着对产品质量关系的割裂。对可靠性理解的冒险(有技术基础或没有)使得组件价格下降。2007SiModulePrices33.544.555.5GermanyJapanChinaUSAUSD$/W共同名誉,可靠性历史及消费者认知影响着定价.确保可靠性能带来正面的市场区分.例如-在美国,Toyota笔记本的转手价格比Chevy的高很多.行业的长期兴旺取决与可靠性.SolarbuzzandPHOTONInternational,Aug.2007为什么中国需要关注光伏可靠性?111212亚洲光伏组件产量日益变得重要.2007年中国光伏组件产量约占全球产量的22%(PVNews).其中约98%出口到国外.为什么中国需要关注光伏可靠性?1313低劣的系统质量和可靠性逆转了美国太阳能热水器市场的增长。在产量疯长的早期,产品失败了.影响技术成功的主要因素:短期税务激励,低劣的系统可靠性,低效率技术,及外表美观问题.0100020003000400050006000700080009000100001100012000130001974197919841989199419992004U.S.SolarThermalCollectorShipmentsSq.Feet(thousands)EIAData美国太阳能热水器行业历史Federalincentivesavailable20040060080010001200140019971998199920002001200220032004200520062007U.S.solarthermalcollectorshipmentsSq.Feet(thousands)FederalincentivesavailableEIADataU.S.solarthermalcollectorshipmentsSolarwaterheatershipments’97-’06由调查结果得出的重要建议:太阳能热水器行业的发展说明:低的维护成本和强有力的担保是相当重要的(NREL1999).U.S.solarthermalcollectorshipments可靠性案例研究14标准,认证,及适当的测试能减少常见缺陷的蔓延.14玻璃的破裂会带来高电压完全问题脱层将导致热量不能有效传递及光学失配锡焊结点的腐蚀断路已知的影响光伏可靠性的缺陷15152007年12月:参与尚德组织的无锡会议.2008年2月:同AsiaPacificPartnership(APP)协调合作达成中美关于光伏可靠性研讨会要约。2008年6月:参加NIST组织的法规和标准研讨会.2008年12月:中国上海国际光伏可靠性研讨会.研讨会纪事16162008年12月4-5日:上海国际光伏可靠性研讨会.光伏组件质量标准和操作法(当前在美国、日本和欧洲所采用的,绝大部分基于IEC程序。)信息共享。美方合作及组织部门:美国能源部,Asia-PacificPartnership,美国可再生能源实验室,SandiaNationalLaboratories,UnderwritersLaboratories.中方合作及组织部门:上海交通大学太阳能研究所,尚德电力,北京鉴衡认证中心,中国质量认证中心,无锡国家光伏测试中心赞助单位:尚德电力,LDK太阳能,TrinaSolar,Jolywood(SuZhou)SolarMaterialTechnology,UnderwritersLimited.2009年5月:ReciprocalU.S.-basedtechnicaltrainingworkshopwithChinesesolarstakeholders,SNL,NREL,RESs,FSEC,ASU,andassociatedpartners.2009年冬季:在中国举行后继会议.2010春季:总结报告.合作研讨会及后继活动1717TheAtlas260isoneofseveralaccelerated-testingchambersinthehigh-baylaboratoryatOTF.(NREL)美国能源部加速老化测试中心真实可靠寿命研究预测模型开发(基金-420万美元FY09)先进光伏技术中心(SanJose,CA)美国可再生能源实验室SandiaNationalLaboratoriesUnderwritersLaboratories光伏可靠性及加速老化研讨会公共工程征求DOE组件长期曝光测试(基金-100万美元FY09)加速&诊断可靠性测试系统可靠性中心(基金-160万美元FY09)U.S.PlanningCommitteeMembers’ReliabilityProgramsandActivities1818DOESolarProgram/Analysis::::订阅实事快讯及市场分析,请发邮件至:solar@ee.doe.govQuestions&Follow-up:JohnLushetsky-john.lushetsky@ee.doe.gov-202-287-1685问询: