非洲南部马拉维的太阳能光伏组件令人沮丧的状态尽管获得太阳能和其他可再生能源技术正在改变我们创造和消费电力的方式,但似乎并非每个人都能获得同样的机会。在马拉维和非洲其他地方,可再生能源市场充斥着质量极差的进口太阳能光伏设备。这种弱势群体早期产品失败的经济负担具有限制电气化率的不良影响。

在马拉维主要的农村北部地区,自由市场正在努力消除能源贫困。马拉维是世界上最不发达之一; 据世界报告,不到10%的总人口和不到1%的农村人口可以进入电网,这通常是不可靠和间歇性的。

正是由于这个原因,消费者对能够产生离网电力的技术(如太阳能屋顶光伏发电)的需求强劲,尽管前期资本成本很高。Mzuzu是马拉维第三大城市Mzuzu,人口仅为175,000,拥有各种太阳能技术产品,包括太阳能电池板,LED灯,电池,逆变器和充电控制器,以帮助满足不断增长的替代品需求的一部分功率。

对Mzuzu待售太阳能电池板库存的粗略检查揭示了灾难性问题,这几乎肯定会影响产品性能和可靠性。对太阳能行业典型质量问题的观察是普遍存在的,包括破裂的电池,不良的焊点,模块层的分层以及不适当或不存在的标签。更令人不安的观察涉及故意欺骗消费者,例如,将真实细胞与假细胞混合以销售更大的模块,这看起来更有价值

这不仅限于太阳能电池板:2015年施耐德电气对11个非洲的调查发现,假冒产品占电气产品市场的40%至80%[1]。

左边的假细胞,右边的真细胞,一起放在一个面板上。伪造的细胞通过打印的细胞图像之间的白色空间中的纸边缘的阴影而明显。左侧的互联带也明显是二维的,不是由真金属制成。

目前的立场

市场力量,缺乏行业监督和人为因素的结合导致了这一问题。马拉维的太阳能光伏市场由其服务的人口决定; 由于太阳能系统的前期成本较高,大多数马拉维人都买不起标准的全尺寸太阳能电池组件。太阳能光伏技术的一个优点是其模块化使模块几乎可以在任何尺寸和额定功率下制造。在马拉维销售的大多数光伏组件用于5W至150W之间的小型住宅(例如屋顶)系统,而全尺寸模块通常为250W或更高。这一点非常重要,因为世界领先的原始设备制造商(OEM)通常专注于为发达市场的大型全尺寸模块阵列优化其产品。

大型原始设备制造商希望只提供最高质量的产品,因此在模块生产过程中可以排除损坏和有缺陷的电池。在正确完成后,从重新加工的单元制造模块没有任何本质上的错误; 可以切除缺陷区域并且可以使用剩余的良好细胞碎片。制造具有较小单元片段的模块通常是故意在小型模块中实现更高的输出电压,并且可以在对产品质量的最小影响下完成。

当细胞碎片未被适当处理时出现问题,可能导致短路,电不连续或细胞的未连接区域,如下面图像2中的示例。模块设计不良也是一个潜在的缺陷,其中不同尺寸的细胞碎片以这样的方式结合在一起,即较小的碎片限制了模块的整体性能。在马拉维出售的模块中观察到的大多数质量问题都涉及在来自较小的原始设备制造商的小型模块中不正确地重复使用细胞碎片。

马拉维的一些机构已经负责监管该行业,但它们的协调性和有效性很弱,导致无法确保到达消费者的太阳能产品的质量。马拉维标准局(MBS)的任务包括制定标准和产品测试,以确保它们符合任何与质量标准相关的法律[2]。2003年马拉维能源政策概述了由联合国开发计划署资助在姆祖祖大学建立可再生能源技术测试和培训中心(TCRET)。

其指令之一是与MBS合作提供可再生能源产品的测试和认证服务。迄今为止,该设施仍处于闲置状态,部分原因是设备和测试服务缺乏资金,部分原因是缺乏政府法规的执行。目前,没有法律框架或强有力的产品法规,MBS可以使用这些法规来强制执行对进口有缺陷或虚假广告的太阳能产品的人的处罚。MBS已经采用了光伏组件的国际测试标准,但它不需要有文件证明符合该标准的进口到该国的太阳能产品。

Mzuzu大学能源研究系主任兼监督TCRET的Collen Zalengera博士担心低质量太阳能组件无处不在,并指出“即使TCRET在Mzuzu,这些[欺诈]模块也可以出售就在我们的家门口。“他继续说”[这些模块的可用性]使可再生能源产业声名狼借。“

作为对MBS活动的补充,马拉维能源监管局(MERA)要求任何进口,销售,安装或维护可再生能源技术的企业获得许可,以试图规范商品和服务的质量。然而,在实践中,公司未能注册。公司正在避免支付许可费,部分原因是因为感知到的不合规风险很低,而且还因为没有看到获得认证的优势。在2010年之前,MERA参与了在边境检查太阳能产品,并为MERA认证公司提供可再生能源进口的免税资格。从那以后,在没有这种监督的情况下,所有这些进口都免税。威尔弗雷德卡萨库拉,MERA可再生能源高级工程师评论说,过去零售商进口优质产品“……受到系统的良好保护,但现在他们很难竞争; 来自[廉价低质产品]的压力太大了。“

根据世界教育和数据中心的统计,只有7%的15-24岁的马拉维人完成了中学教育。教育水平低和获得电力有限的后果是,相当一小部分人口已经准备好了解足以识别缺陷或欺诈模块的太阳能光伏技术。消费者并不知道优质的太阳能组件将包括国际认证标志(例如IEC,UL,TUV),并且大型OEM提供25年的产品保修。此外,从文化角度看,马拉维人不会将有缺陷的产品退回商店进行维修或退款。消费者习惯于无处不在的低质量产品,并且不觉得有权向零售商,OEM或政府等人投诉。

解决问题

马拉维的低于标准质量模块的成本明显高于发达市场的成本,后者由大型OEM提供服务。例如,Mzuzu的一个150W模块零售约90,000马拉维克瓦查(127美元),今天的美元转换为大约0.85美元/瓦。相比之下,在南非,240W加拿大太阳能(一级制造商)模块可以从分销商处购买,价格为0.54美元/瓦。

这个例子将零售价格与分销商定价进行了比较,但它表明马拉维的消费者应该能够以与现有产品相当的价格获得更高质量的模块。尽管高质量产品的供应可能会随着时间的推移自然地将低质量产品推出市场,但应通过立法强化消费者保护来加速这一过程。

MERA的一名高级代表表示,由开发计划署资助的马拉维目前正在制定一项可再生能源法。如果成功制定并通过,立法将允许对违反已经存在的标准的人采取起诉等行动。MERA和MBS之间的进一步合作也是培育强大的可再生能源产业的关键。由MERA要求制定存在差距的MBS标准; 例如,在产品和检验标准中。MBS可以采取一种方法来减少低质量产品的涌入,可以通过要求在入境口岸对产品进行合规的记录证明来开始强制遵守现有的太阳能标准。

位于马拉维恩卡塔湾区的扎耶德能源与生态中心(ZEEC)正在努力解决当地的这些问题。ZEEC为太阳能光伏技术人员提供职业培训,其中包括识别光伏组件质量问题的课程。ZEEC还在其网站上发布了免费的太阳能视觉检测手册[3],供任何人寻求有关如何识别太阳能模块缺陷的更多信息,以及每个问题的描述和严重程度的指示。该手册包括详细的照片,并以简单的语言编写,以期鼓励广泛流通。

ZEEC的创始人兼董事总经理Gail Swithenbank了解马拉维人所面临的挑战:“[这个问题]正在影响马拉维太阳能的采用 – 人们节省了一年的时间来购买太阳能电池板,当人们停止工作时,人们对此失去信心他们迫切需要的技术。“ZEEC正在瞄准马拉维的行业利益相关者,同时还与国际电子技术委员会(IEC)合作,向国际社会提供该文件的一个版本,希望它可以在任何地方使用。面临类似质量挑战的市场。假冒和低于标准的优质产品在非洲并不是一种新现象 – 几乎所有消费品都存在类似的质量问题。

与太阳能光伏相关的问题尤其迫切需要解决,因为我们不是在谈论典型的消费产品 – 我们所谈论的是一种能够在非洲大部分农村地区实现广泛电气化的技术。这种分布式基础设施由消费者直接资助,绕过了迄今未能为数百万非洲人服务的传统公共基础设施模式。有缺陷和欺诈性的太阳能组件给那些从电气化中获得最大收益的人带来了不必要的经济负担。

需要一系列策略来从上到下和从下到上解决这些问题。公共部门采取自上而下的行动,旨在使行业成熟并保护消费者,包括编写和执行旨在限制低于标准质量的太阳能产品供应的新立法和法规。自下而上的方法包括行业协会,他们需要提供可识别的价值来促进技术并提升行业的完整性。私营部门主导的为光伏设备供应链中的利益相关者赋权和教育的努力也可以寻求具有影响力,例如ZEEC正在做的事情。

除了这些方法之外,国际社会的意识和伙伴关系可以对帮助塑造和支持非洲太阳能产业的成熟产生积极影响。