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摘要：  太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在安裝之后仍需打理，運(yùn)轉(zhuǎn)不良和故障問(wèn)題其實(shí)也時(shí)有發(fā)生，但這并未受到人們重視。日本獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(產(chǎn)綜研)太陽(yáng)能發(fā)電工學(xué)研究中心系統(tǒng)組組長(zhǎng)加藤和彥指出，需要盡快建立起正確的維修檢查及保養(yǎng)技術(shù)。

關(guān)鍵字：  太陽(yáng)能，發(fā)電系統(tǒng)，加藤和彥，維修檢查，保養(yǎng)技術(shù)

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在安裝之后仍需打理，運(yùn)轉(zhuǎn)不良和故障問(wèn)題其實(shí)也時(shí)有發(fā)生，但這并未受到人們重視。日本獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(產(chǎn)綜研)太陽(yáng)能發(fā)電工學(xué)研究中心系統(tǒng)組組長(zhǎng)加藤和彥指出，需要盡快建立起正確的維修檢查及保養(yǎng)技術(shù)。

逐一調(diào)查5645塊電池板

記者：聽(tīng)說(shuō)您在調(diào)查太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)老化對(duì)于性能的影響。

加藤：產(chǎn)綜研現(xiàn)在已經(jīng)安裝了5645塊電池板，相當(dāng)于211棟住宅。從2004年4月算起，至今已經(jīng)將近9年。這些電池板并不是用于研究，而是要在10周年時(shí)，檢驗(yàn)在通常的使用方法下，電池板性能將會(huì)衰退多少，從2012年度開(kāi)始，我們就一直在逐一調(diào)查每一塊電池板。

這些電池板原是產(chǎn)綜研為利用清潔電力而率先設(shè)置的發(fā)電設(shè)備。當(dāng)初并沒(méi)有經(jīng)過(guò)10年后全部拆除進(jìn)行調(diào)查的計(jì)劃，但我們也打算積累數(shù)據(jù)，以應(yīng)用于研究。

記者：已經(jīng)大約過(guò)了9年，有沒(méi)有什么發(fā)現(xiàn)?

加藤：因?yàn)橹贫ǖ氖?年計(jì)劃，因此現(xiàn)在分析只完成了2成，而且，我們考慮要在數(shù)據(jù)全部齊全之后再正式公布，因此目前還不能透露具體詳情，但我覺(jué)得性能的衰退程度要比預(yù)想的大。各種類(lèi)型的電池板之間差別也相當(dāng)大。

記者：也設(shè)置了海外生產(chǎn)的電池板嗎?

加藤：當(dāng)時(shí)沒(méi)能采購(gòu)到海外產(chǎn)品，所以安裝的全部是日本國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的硅類(lèi)太陽(yáng)能電池板。

溫度曾飆升到500℃

記者：性能衰退表現(xiàn)在哪些方面?

加藤：一般在人們的印象中，太陽(yáng)能電池板老化意味著性能衰退，但隨著老化的加重，一旦內(nèi)部的焊錫斷裂，還會(huì)發(fā)生積熱等問(wèn)題和故障。聽(tīng)說(shuō)很多有意建設(shè)百萬(wàn)瓦級(jí)太陽(yáng)能業(yè)務(wù)的企業(yè)在制定收支計(jì)劃時(shí)，是把太陽(yáng)能電池板的功率1年降低1%，10年降低到90%作為前提，但是，缺陷是否發(fā)生并不能通過(guò)這種時(shí)間函數(shù)的方式進(jìn)行計(jì)算。老化會(huì)突如其然地轉(zhuǎn)化為缺陷。因此，除了性能衰退之外，對(duì)于缺陷也必須加以關(guān)注。

當(dāng)然，單純性能衰退的電池板占多數(shù)，出現(xiàn)缺陷的只是少數(shù)，但是，如果只關(guān)注多數(shù)，無(wú)論過(guò)上多久，對(duì)于缺陷的探討都會(huì)毫無(wú)進(jìn)展。如果發(fā)生缺陷后不追查原因，產(chǎn)品的完善度就得不到提高。

我并不是要強(qiáng)調(diào)太陽(yáng)能發(fā)電不安全，但對(duì)安全性反應(yīng)過(guò)于遲鈍不是一件好事。

記者：調(diào)查的具體內(nèi)容是什么?

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加藤：調(diào)查大致分為室內(nèi)和室外。室外是利用紅外攝像機(jī)觀察發(fā)熱情況，使用專(zhuān)用裝置查找斷線(xiàn)位置。太陽(yáng)能發(fā)電協(xié)會(huì)提出的維修檢查指導(dǎo)方針中記載的檢查項(xiàng)目也全部在調(diào)查范圍之內(nèi)。

室內(nèi)首先是目測(cè)。近距離仔細(xì)觀察。然后，在與太陽(yáng)能電池生產(chǎn)商相同的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，準(zhǔn)確檢測(cè)電流和電壓特性。接著，使用電致發(fā)光(EL)裝置，觀察肉眼看不到的電池板內(nèi)部的情況。這就像是給太陽(yáng)能電池拍X光片。方法是在暗室中通入電流，觀察每個(gè)單元的發(fā)光模式，尋找缺陷。

我們研究的最終目的是確立維護(hù)技術(shù)。這就需要展開(kāi)室內(nèi)與室外兩個(gè)方面的調(diào)查。也就是說(shuō)，首先在室外根據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電協(xié)會(huì)的維修檢查指導(dǎo)方針進(jìn)行調(diào)查，利用我與伙伴一同開(kāi)展的“PVRessQ!”(見(jiàn)后文)的方式進(jìn)行調(diào)查后，通過(guò)把得到的結(jié)果與室內(nèi)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，就能夠發(fā)現(xiàn)維護(hù)技術(shù)的不足之處。

記者：據(jù)說(shuō)室外調(diào)查是使用紅外攝像機(jī)，是否也有大量積熱的現(xiàn)象?

加藤：使用紅外攝像機(jī)雖然不能查出所有的故障，但在電阻增大的情況下，電能將轉(zhuǎn)化為熱能，此時(shí)，紅外攝像機(jī)就成為發(fā)現(xiàn)故障的一個(gè)工具。其實(shí)這種情況相當(dāng)多。還有過(guò)達(dá)到500℃以上高溫的事例。

記者：這已經(jīng)屬于安全方面的問(wèn)題了。

加藤：電池板本身雖然不會(huì)燃燒，但住宅安裝的電池板與屋頂之間常常堆積落葉，或是有鳥(niǎo)兒筑巢。電池板周?chē)菀拙奂恍┮兹嘉铮虼宋矣X(jué)得，不能說(shuō)電池板不燃燒就絕對(duì)安全。

記者：調(diào)查不包括電源調(diào)節(jié)器的缺陷嗎?

加藤：注意力基本沒(méi)有放在電源調(diào)節(jié)器上。這是因?yàn)殡娫凑{(diào)節(jié)器發(fā)生故障時(shí)，用戶(hù)能夠發(fā)現(xiàn)。例如晴天不工作、出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼之類(lèi)。因?yàn)槿肆τ邢蓿晕覀兪紫劝涯抗鈱?duì)準(zhǔn)了用戶(hù)不容易發(fā)現(xiàn)缺陷的電池板。

老奶奶的求救催生RessQ!

記者：除了產(chǎn)綜研研究員的身份之外，您個(gè)人還在開(kāi)展“PVRessQ!”活動(dòng)。開(kāi)展這項(xiàng)活動(dòng)的契機(jī)是什么?

加藤：2005年春天，我在NPO主辦的研討會(huì)上擔(dān)任講師，在演講的最后，我談了未來(lái)的夢(mèng)想，我的夢(mèng)想是組建一支類(lèi)似太陽(yáng)能發(fā)電救助隊(duì)的隊(duì)伍。一接到聯(lián)絡(luò)，就在卡車(chē)?yán)镅b上器材，像雷鳥(niǎo)神機(jī)隊(duì)一樣前去實(shí)施救助。

話(huà)音剛落，會(huì)場(chǎng)里的一位老奶奶對(duì)我說(shuō)：“現(xiàn)在就請(qǐng)來(lái)幫幫我?！毕聛?lái)一問(wèn)才知道，原來(lái)老奶奶家的太陽(yáng)能發(fā)電輸出功率極差，電源調(diào)節(jié)器也出現(xiàn)了錯(cuò)誤代碼，經(jīng)常“罷工”。向生產(chǎn)商和電力公司咨詢(xún)總是得不到回應(yīng)，盡管如此，老奶奶依然沒(méi)有放棄，多次致電生產(chǎn)商，之后，在毫無(wú)任何通知的情況下，承包安裝的施工商用傳真發(fā)來(lái)了36萬(wàn)日元施工報(bào)價(jià)單，提出要更換電源調(diào)節(jié)器。當(dāng)再次聯(lián)系生產(chǎn)商，詢(xún)問(wèn)“換掉電源調(diào)節(jié)器是不是就能修好”的時(shí)候，就再也沒(méi)了任何回音。無(wú)奈之下，老奶奶才參加了研討會(huì)。

在當(dāng)時(shí)，PVRessQ!還是未來(lái)的夢(mèng)想，沒(méi)有準(zhǔn)備任何工具，但我覺(jué)得，“如果不向老奶奶伸出援手，夢(mèng)想也就無(wú)從實(shí)現(xiàn)”，因此，我記下住址，安排時(shí)間去了一趟。我還購(gòu)買(mǎi)了爬房用的雙節(jié)拉梯，由于沒(méi)法通過(guò)電車(chē)和輕卡搬運(yùn)，只得委托運(yùn)輸公司送去。當(dāng)天，接到老奶奶聯(lián)系的生產(chǎn)商也派來(lái)了兩名員工，但他們只帶了測(cè)試儀，還是用我送來(lái)的梯子爬上了房頂。

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我用半天的時(shí)間對(duì)電池板進(jìn)行了檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原因只是連接器松了。過(guò)去產(chǎn)品的插頭不是隱藏式的，當(dāng)電源調(diào)節(jié)器檢測(cè)到屋頂積水與插頭接觸的情況后，就發(fā)出了錯(cuò)誤代碼。于是，我插好連接器，并做了包裹處理 。

以需要維護(hù)為前提

記者：也就是說(shuō)不用支付36萬(wàn)日元就修好了。

加藤：但是，單是發(fā)現(xiàn)這么一點(diǎn)問(wèn)題，就花了半天的時(shí)間。而且，不做詳細(xì)調(diào)查，就打算更換電源調(diào)節(jié)器，業(yè)界這種對(duì)于維護(hù)的忽視令我十分在意。我覺(jué)得，除了老奶奶之外，肯定還有很多人抱有這種苦惱。以這次相遇為契機(jī)，我決定了后半生要走的路。我把老奶奶尊稱(chēng)為“PVRessQ!之母”。

記者：現(xiàn)在參與PVRessQ!的有哪些人?

加藤：伙伴一共有7人。1號(hào)是我，擔(dān)任隊(duì)長(zhǎng)和公關(guān)，2號(hào)、3號(hào)在名古屋電氣施工公司任職，4號(hào)來(lái)自岐阜的電氣施工公司，5號(hào)、6號(hào)是著名生產(chǎn)商的研究員，7號(hào)是產(chǎn)綜研的職員。迄今我們一共進(jìn)行了32次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。在發(fā)現(xiàn)的故障原因之中，最多的是電池板內(nèi)部的焊錫不良。

2012年8月，我們進(jìn)行了首次夏季集訓(xùn)，從全國(guó)各地有150人參加，都是對(duì)維護(hù)有興趣的電氣施工公司的人員。我們過(guò)去一直在宣傳“電池板有可能壞，需要定期維修檢查”，但是，鑒于單靠宣傳滿(mǎn)足不了日益增加的維修需求，于是我們把精力放到了培訓(xùn)上面。我們的想法是，并不是單純教授故障的檢查方式，而是讓學(xué)員理解太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的原理，在此基礎(chǔ)上，使其了解維修檢查和數(shù)據(jù)解釋等的難度，以成為能夠正確進(jìn)行維修檢查和施工的操作員。維護(hù)并不是湊齊了工具就能開(kāi)始。為了發(fā)現(xiàn)故障，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)也是絞盡腦汁，結(jié)合各種方法進(jìn)行檢查。

最近令我擔(dān)心的是，在7月開(kāi)始施行可再生能源固定價(jià)格收購(gòu)制度(FIT)的前后，出現(xiàn)了一些沒(méi)有過(guò)硬知識(shí)就開(kāi)展維護(hù)業(yè)務(wù)的公司。那些人甚至把清掃叫作維護(hù)。但就算花錢(qián)進(jìn)行清掃，電池板很快就會(huì)臟回原樣，效果保持不了多久。我希望太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的用戶(hù)能夠仔細(xì)想想，是不是應(yīng)該把錢(qián)花在半吊子的“維護(hù)”上面。

為百萬(wàn)瓦級(jí)太陽(yáng)能想好“歸宿”

記者：盡管如此，有150名擁有同樣問(wèn)題意識(shí)的電氣施工公司人員參加集訓(xùn)，的確振奮人心。

加藤：電池板不是用完就扔的東西。

如果聽(tīng)信免維護(hù)的“神話(huà)”，往往會(huì)忽視維護(hù)。然而如果以需要維護(hù)為前提，就能夠建立起維護(hù)技術(shù)體系，例如每隔多少年進(jìn)行一次安全維修檢查，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼時(shí)應(yīng)該檢查哪里。我希望社會(huì)形成一種積極開(kāi)展維護(hù)，通過(guò)維護(hù)盡可能延長(zhǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的壽命，以提高經(jīng)濟(jì)效益的風(fēng)潮，而不是因?yàn)樾枰ㄥX(qián)就排斥維護(hù)。

在產(chǎn)綜研院內(nèi)的太陽(yáng)能電池板前

加藤：最后再說(shuō)一點(diǎn)。通過(guò)與開(kāi)展百萬(wàn)瓦級(jí)太陽(yáng)能業(yè)務(wù)的企業(yè)內(nèi)部人士進(jìn)行交流，我發(fā)現(xiàn)很多企業(yè)在制定業(yè)務(wù)收支計(jì)劃時(shí)，雖然計(jì)入了建設(shè)費(fèi)和運(yùn)行成本，但沒(méi)有考慮到拆除費(fèi)用。到業(yè)務(wù)結(jié)束的時(shí)候，即使設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，只要電池板還鋪在外面，就會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生電壓。如果到處都是未被拆除的百萬(wàn)瓦級(jí)太陽(yáng)能設(shè)施的廢墟，這些地方說(shuō)不定會(huì)成為火災(zāi)的源頭。因此，在建設(shè)百萬(wàn)瓦級(jí)太陽(yáng)能設(shè)施的時(shí)候，還需要為認(rèn)真考慮到其“歸宿”。

關(guān)于加藤和彥

獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所太陽(yáng)能發(fā)電工學(xué)研究中心系統(tǒng)組組長(zhǎng)(工學(xué)博士)。1990年，在筑波大學(xué)研究生院理工學(xué)研究科完成碩士課程學(xué)業(yè)，之后進(jìn)入通商產(chǎn)業(yè)省工業(yè)技術(shù)院電子技術(shù)綜合研究所(現(xiàn)產(chǎn)綜研);1996年5月～1997年4月，在通商產(chǎn)業(yè)省工業(yè)技術(shù)院新陽(yáng)光計(jì)劃推進(jìn)本部兼管可再生能源工作;1997年6月～2000年3月，兼任東京大學(xué)工學(xué)部地球環(huán)境工學(xué)贊助講座特別教員;2001年4月～2003年3月，調(diào)任新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)太陽(yáng)及風(fēng)力技術(shù)開(kāi)發(fā)室主任研究員;2011年4月就任現(xiàn)職。從2006年開(kāi)始從事PVRessQ!活動(dòng)。著有《太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)缺陷事例檔案——來(lái)自PVRessQ!的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告》