國內(nèi)外太陽能光伏標(biāo)準(zhǔn)體系分析及展望

■ 韓延剛 陳洪波

(1.浙江省質(zhì)量檢測科學(xué)研究院；2.浙江大學(xué)硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

一 引言

標(biāo)準(zhǔn)是為了在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，經(jīng)協(xié)商一致制訂并由公認(rèn)機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，共同使用和重復(fù)使用的一種規(guī)范性文件，它以科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，以促進(jìn)最佳的共同效益為目的。標(biāo)準(zhǔn)與人們的生活息息相關(guān)，它是維護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益的有利武器，是企業(yè)生存、發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)，是各行各業(yè)加強(qiáng)管理、建立現(xiàn)代企業(yè)制度的技術(shù)依托，是政府制訂公共政策、實(shí)現(xiàn)宏觀調(diào)控的技術(shù)手段，其重要性不言而喻。

隨著全球能源短缺和環(huán)境污染等問題日益突出，光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。美國是最早制訂光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)劃的國家。為推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，美國在1997年就提出了“百萬屋頂”計(jì)劃。日本則在1992年啟動了“新陽光計(jì)劃”，并在10年內(nèi)使日本的光伏組件產(chǎn)量占據(jù)全球生產(chǎn)總量的50%。德國的光伏產(chǎn)業(yè)起步較晚，但發(fā)展最快，完善的產(chǎn)業(yè)支持政策使德國迅速發(fā)展成為世界上最大的光伏市場。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國，也紛紛制訂了光伏發(fā)展計(jì)劃，投巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，并不斷加速其工業(yè)化進(jìn)程。在上述國家的推動下，全球光伏產(chǎn)業(yè)在21世紀(jì)的首個10年里發(fā)展迅猛，太陽電池產(chǎn)量年均增速達(dá)47%，每年新增光伏發(fā)電量從2000 年的71.5MW增長到2011年的27.7GW，年均增速超過50%。

近年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)在國際市場的拉動下發(fā)展明顯加快。截至2011年底，我國太陽電池年產(chǎn)量超過13GW，已超過全球總產(chǎn)量的50%，連續(xù)5年居世界第一，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的國際比較優(yōu)勢明顯。目前已有數(shù)十家企業(yè)實(shí)現(xiàn)海外及國內(nèi)上市，產(chǎn)品90%以上銷往國際市場。大陸5家企業(yè)太陽電池產(chǎn)量位居全球前十，成為國際知名企業(yè)。此外，國家通過組織大型光伏電站項(xiàng)目招標(biāo)、實(shí)施金太陽示范工程建設(shè)等措施，積極啟動國內(nèi)大型太陽能發(fā)電、分布式并網(wǎng)及離網(wǎng)光伏發(fā)電應(yīng)用市場。2011 年中國大陸安裝量達(dá)2.9GW，年度同比增長超過500%，居亞太地區(qū)之冠，僅僅青海省就安裝了將近1GW的地面型項(xiàng)目。

近年隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)的爆炸式增長，產(chǎn)能過剩問題日益突出，競爭逐漸加劇，各個廠家必須通過產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)的競爭來贏取市場份額。因此光伏產(chǎn)品的測試和認(rèn)證變得相當(dāng)重要，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也受到前所未有的重視。

二 國際標(biāo)準(zhǔn)體系研究

1 國際標(biāo)準(zhǔn)體系概述

國際電工委員會光伏能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(IEC/TC82)是國際上專門負(fù)責(zé)光伏能源相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的技術(shù)組織，下設(shè)術(shù)語(WG1)、非聚光組件(WG2）、系統(tǒng)(WG3)、 系統(tǒng)平衡部件 (WG6 )和聚光組件 (WG7 )五個工作組 ；此外 ，還同IEC/TC88 、 IEC/TC21/SC21A成立了農(nóng)村電氣化聯(lián)合工作組(JCWG)。

目前國際上最主要的光伏測試標(biāo)準(zhǔn)有國際電工委員會的IEC系列標(biāo)準(zhǔn)和美國國家標(biāo)準(zhǔn)委員會的ANSI UL標(biāo)準(zhǔn)。世界上除美國和加拿大(由于太陽能組件相關(guān)的加拿大標(biāo)準(zhǔn)是借鑒這份標(biāo)準(zhǔn)，因此也可以看作加拿大同樣適用于ANSI UL標(biāo)準(zhǔn))外的大部分地區(qū)都接受IEC標(biāo)準(zhǔn)，大部分國家的本國標(biāo)準(zhǔn)也是由IEC標(biāo)準(zhǔn)借鑒而來；美國不同地區(qū)又有區(qū)域要求，如加州CEC列名；歐洲其他國家也有一些特殊要求，如德國的VDE 0126并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。主要國際標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 主要國際標(biāo)準(zhǔn)目錄

2 歐美光伏標(biāo)準(zhǔn)體系的差異

目前，歐美光伏標(biāo)準(zhǔn)體系已較完備，覆蓋了電池片、組件、平衡部件、輔件等大多數(shù)產(chǎn)品，光伏建筑一體化方面的標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中。歐標(biāo)與美標(biāo)之間最主要差異在于兩套標(biāo)準(zhǔn)的評估目的。與歐標(biāo)相比美標(biāo)更注重以下兩點(diǎn)：一是防火安全性，這要求對光伏組件進(jìn)行防火測試和防火安全性測試；二是材料的耐久性。相比之下，美國的標(biāo)準(zhǔn)更側(cè)重于安全性，而歐洲的標(biāo)準(zhǔn)則更側(cè)重于產(chǎn)品的性能，這與美國和歐洲的法律大環(huán)境有關(guān)。在美國，對產(chǎn)品可靠性的要求非常高，相關(guān)的法律也非常嚴(yán)，一旦發(fā)生產(chǎn)品安全可靠性的問題引起訴訟，法院會判非常高額的賠償金，要求生產(chǎn)廠家來承擔(dān)，這是很多企業(yè)都無法承受的。企業(yè)若希望將光伏產(chǎn)品銷往美國，則需關(guān)注產(chǎn)品的安全性，確保不會受到產(chǎn)品責(zé)任訴訟的困擾。所以在北美銷售產(chǎn)品的企業(yè)，往往會把安全性放在第一位，其次考慮性能。在歐洲，盡管也有產(chǎn)品責(zé)任法，對于安全責(zé)任事故，要求的產(chǎn)品責(zé)任賠償金額是有上限的，這樣就使得IEC標(biāo)準(zhǔn)和UL標(biāo)準(zhǔn)之間的側(cè)重點(diǎn)不同。以光伏組件標(biāo)準(zhǔn)為例(見圖1)，IEC 61215和IEC 61646更加注重性能的測試，以IEC 61730作為安全測試方面的補(bǔ)充；而UL 1703更加注重安全方面的測試，對性能測試涉及較少。盡管如此，作為對光伏產(chǎn)品進(jìn)行安全和性能方面的考察，兩者的目的是一致的，近年來對IEC標(biāo)準(zhǔn)和UL標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一的呼聲越來越高。

三 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系研究

1 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系概述

太陽能在我國的應(yīng)用前景十分廣闊，制訂出臺我國自己的光伏標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。在上世紀(jì)90年代，我國光伏標(biāo)準(zhǔn)以自己制訂為主。隨著中國加入WTO后國際交往的增多，光伏標(biāo)準(zhǔn)逐漸變成以IEC標(biāo)準(zhǔn)為核心，并要在此基礎(chǔ)上結(jié)合國內(nèi)光伏業(yè)自身的市場特點(diǎn)。

全國太陽光伏能源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(TC90，簡稱光標(biāo)委)成立于1987年，是光伏領(lǐng)域全國性專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)工作組織。光標(biāo)委負(fù)責(zé)組織制修訂光伏電池、光伏組件、光伏陣列、光伏測試系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)逆變器、控制器、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、光伏應(yīng)用系統(tǒng)等大部分光伏產(chǎn)品的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時負(fù)責(zé)IEC/TC82在國內(nèi)的技術(shù)歸口管理工作。秘書處掛靠在信息產(chǎn)業(yè)部電子第十八所，負(fù)責(zé)處理標(biāo)委會的日常事務(wù)性工作。主要國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

目前，正在制訂過程中的國家標(biāo)準(zhǔn)主要集中在光伏系統(tǒng)、并網(wǎng)、光伏應(yīng)用產(chǎn)品及輔材方面，其中：

光伏系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)建模導(dǎo)則、光伏發(fā)電系統(tǒng)模型及參數(shù)測試規(guī)程、獨(dú)立光伏系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、獨(dú)立光伏系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)范、光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求、光伏發(fā)電站無功補(bǔ)償技術(shù)規(guī)范、光伏發(fā)電站太陽跟蹤系統(tǒng)技術(shù)要求、光伏發(fā)電站防雷與接地技術(shù)要求、地面用晶體硅太陽電池總規(guī)范、小功率層壓太陽能晶體硅電池組件技術(shù)規(guī)范。

并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)性能檢測方法、并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法、光伏系統(tǒng)并網(wǎng)系統(tǒng)安全規(guī)范、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)特性評價技術(shù)規(guī)范、光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定、光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)檢測規(guī)程、光伏發(fā)電站并網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范、光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)檢測規(guī)程、并網(wǎng)光伏電站啟動驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范。

光伏應(yīng)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括：太陽能光伏照明用放電燈、太陽能光伏照明用熒光燈。

表2 主要國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)目錄

輔材標(biāo)準(zhǔn)包括：地面用太陽能光伏組件接線盒技術(shù)條件、太陽能光伏夾層玻璃、太陽能光伏中空玻璃、太陽電池用透明導(dǎo)電氧化物膜玻璃、太陽光伏玻璃光學(xué)性能測試方法、太陽能光伏組件用有機(jī)硅密封粘接劑、光伏電池用EVA膠膜、光伏電池用電子級氫氟酸。

修訂中的國家標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T 2297－1989、GB/T 9535－1998、GB/T 11010－1989、GB/T 11011－1989、GB/T 19064－2003、GB/Z 19964－2005。

轉(zhuǎn)換中的國際標(biāo)準(zhǔn)有：IEC 60904-10: 1999、IEC 61194: 1992、IEC 61730-1: 2004、IEC 62124:2004、IEC 62257-1: 2003等。

2 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系的不足及應(yīng)對

與國際先進(jìn)水平及國內(nèi)產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展需求相比，我國光伏產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后，整個產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失超過80%，一些標(biāo)準(zhǔn)仍停留在20世紀(jì)90年代。國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間關(guān)系未理順，行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)缺乏足夠重視，目前僅有陜西、河北等少數(shù)省份分別制訂了少量地方標(biāo)準(zhǔn)。我國已發(fā)布實(shí)施的光伏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涉及范圍多為光伏產(chǎn)品，對于啟動國內(nèi)市場至關(guān)重要的光伏系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚不全面且不完整。同時，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性、權(quán)威性不足，也影響到標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度和我國光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)范性。

當(dāng)前，我國光伏產(chǎn)品 95%出口歐美，這兩個地區(qū)對企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展及市場爭奪起到了關(guān)鍵作用。由于沒有統(tǒng)一的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)，國外光伏產(chǎn)品可以不經(jīng)國內(nèi)任何機(jī)構(gòu)的監(jiān)測直接進(jìn)入我國市場，關(guān)稅也幾乎為“零”；而在我國，即便是尚德電力、天合光能這樣的世界級光伏企業(yè)也必須經(jīng)歷嚴(yán)格的監(jiān)測，并取得認(rèn)證資格、證明其產(chǎn)品符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)入歐美市場，無形中形成一種技術(shù)壁壘。目前的情況是國外不停地制訂標(biāo)準(zhǔn)， 握有發(fā)言權(quán)，我們卻始終在后面跟隨，沒有自主性。

為突破光伏標(biāo)準(zhǔn)瓶頸，應(yīng)當(dāng)開展以下幾方面工作：

(1)重視光伏產(chǎn)品和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，以我國自主知識產(chǎn)權(quán)為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)實(shí)際水平，推動制定國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，迅速彌補(bǔ)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的短板，覆蓋具體應(yīng)用要求；積極參與制訂國際標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織中所擁有的話語權(quán)和影響力。

(2)建立健全產(chǎn)品檢測認(rèn)證、監(jiān)測制度，促進(jìn)行業(yè)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展；加強(qiáng)對光伏產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合性的行業(yè)管理，避免劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場；獲得國際社會的認(rèn)可，并提供“一站式”檢測、認(rèn)證服務(wù)，解決國內(nèi)企業(yè)參與國際認(rèn)證面臨環(huán)節(jié)多、周期長、成本高等諸多難題，為其全面進(jìn)入國際市場提供認(rèn)證支持。

(3)培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)匹配的具有國際影響力的檢測機(jī)構(gòu)，打造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂工作的領(lǐng)軍者。 集中資源、資金、人才、市場等要素，針對本地區(qū)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，有重點(diǎn)地發(fā)展專業(yè)權(quán)威實(shí)驗(yàn)室。注重科技創(chuàng)新，促進(jìn)和規(guī)范行業(yè)發(fā)展。

四 展望

隨著光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，新的技術(shù)、新的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，這些技術(shù)會對產(chǎn)品當(dāng)中所用材料的安全性和可靠性產(chǎn)生影響，如何將新興技術(shù)帶來的安全問題反饋到標(biāo)準(zhǔn)中是光伏標(biāo)準(zhǔn)制訂者們不得不思考的問題。并且，隨著大批的光伏組件投入使用，暴露出來的新問題也需要我們對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新審視和評估。在標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中，邀請光伏產(chǎn)業(yè)不同的利益相關(guān)者，包括光伏組件生產(chǎn)商、材料供應(yīng)商、政府代表、消費(fèi)者利益團(tuán)體等參與進(jìn)來，可以保證標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)制訂；在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過程中，需要國內(nèi)認(rèn)證檢測中心與機(jī)構(gòu)緊密跟上發(fā)展步伐，為光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供有力的支撐。如此，光伏產(chǎn)品的質(zhì)量將更有保障，光伏發(fā)電將會成為真正有競爭力的清潔能源，為中國的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出新的更大的貢獻(xiàn)。

[1]GB/T 20000.1－2002，標(biāo)準(zhǔn)化工作指南 第 1 部分：標(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)活動的通用詞匯[S].

[2]姚娟.光伏產(chǎn)業(yè)：世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2011， (3): 8－10.

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