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【聚焦3·15】光伏电站系统常见质量问题汇总

光伏系统工程  来源:北极星太阳能光伏网(独家)    2017/3/15 13:42:23  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:2016年我国光伏市场迎来大爆发,新增装机34.54GW,累计装机77.42GW,均为全球第一。当然,火热市场并非一帆风顺,低价、抢装等风险裹挟相随,因此光伏电站质量问题成为行业内外共同关注的焦点。

光伏电站系统由组件、逆变器、汇流箱、支架等多个部件组成,其中一个环节出现问题,都会影响电站运行,轻则损失发电量,重则引起火灾一切归零。据运维公司统计,组件、逆变器、汇流箱等直流侧设备故障占比高达90.18%;电缆、箱变、土建、升压站等交流侧设备故障占比达9.82%。

3-15之际,小编特别盘点光伏发电系统常见的质量问题,剖析各环节暗藏的隐患。

一、光伏组件

光伏组件是电站运行的关键设备,占光伏系统成本的50%左右,组件出现问题,将严重损害电站收益。业内人士指出,使用质量得不到保障的光伏组件将导致电站开发商在未来承受巨大的财务压力,这个压力会在5~10年后显现出来。

常见问题:

1.热斑:光伏组件热斑是指组件在阳光照射下,由于部分电池片受到遮挡无法工作,使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑。

当热斑效应达到一定程度,组件上的焊点熔化并毁坏栅线,从而导致整个太阳电池组件的报废。据行业给出的数据显示,热斑效应使太阳电池组件的实际使用寿命至少减少10%。

针对某40MW光伏电站,现场抽取电站2000块光伏组件进行热斑测试,发现大量由于遮挡、组件自身质量导致的热斑现象,热斑发生率达到3%。其中积尘遮挡跟鸟粪造成的热斑大概占1.3%,组件的质量造成热斑发生率大概1.7%左右。

组件被遮挡后会诱发其背后的接线盒内的旁路保护元件启动,组件串中高达9A左右的直流电流会瞬间加载到旁路器件上,接线盒内将产生100多度的高温,这种高温短期内对电池板和接线盒均影响甚微,但如果阴影影响不消除而长期存在的话,将严重影响到接线盒和电池板的使用寿命。行业新闻报道中,经常出现接线盒被烧毁,遮挡就是罪魁祸首之一。

2.隐裂:

隐裂是指电池片中出现细小裂纹,电池片的隐裂会加速电池片功率衰减,影响组件的正常使用寿命,同时电池片的隐裂会在机械载荷下扩大,有可能导致开路性破坏,隐裂还可能会导致热斑效应。

电池碎片(图左)、电池隐裂(图右)

电池碎片和隐裂片一般由外力造成。其中碎片一般可由肉眼看到,对组件的功率输出有较大影响;隐裂通过肉眼难以发现,对组件功率输出有一定影响,容易形成热斑,可发展为碎片。

3.蜗牛纹:

蜗牛纹是指太阳能电池单元(发电元件)表面上出现黑色或者白色线状图案的现象。因为看起来像是蜗牛爬过之后留下的痕迹,俗称蜗牛纹。

产生原因:主要由三个条件引起,即发生裂纹、水分渗透和阳光照射。

电池单元内发生裂纹,水分经由树脂背板和封装材料渗入裂纹内。渗入裂纹的水分与形成电池单元指状电极(细电极)的银发生反应,银离子在封装材料中扩散。在这种状态下,阳光照射到电池板上时,银离子与封装材料中所含的添加物发生化学反应,生成氧化银和硫化银。由此就会沿着裂纹形成黑色或白色线状图案。

张家口阳原100MW电站大批组件出现蜗牛纹现象,其中70MW出现严重蜗牛纹

欧洲某居民屋顶多晶组件出现闪电纹现象,2013年安装,2014年出现蜗牛纹,后续持续增加扩大,组件来自国内某厂家

山东地区250MW电站组件出现严重蜗牛纹现象,涉事供应商达20家

4.功率衰减:

光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增长,组件输出功率逐渐下降的现象。光伏组件的功率衰减现象大致可分为三类:第一类,由于破坏性因素导致的组件功率衰减;第二类,组件初始的光致衰减;第三类,组件的老化衰减。

据光伏行业协会公布的数据显示,我国已建成的电站里大概1/3左右质量不合格,还有一部分组件三年已经衰减了25年应该衰减的指标,甚至个别电站建成当年衰减就高达30%多。鉴衡认证中心检测曾发现,新疆某8MW光伏电站3178块光伏组件中红外成像抽检2856块,其中19%存在虚焊热斑效应。甘肃某10MW光伏电站,抽检发现高达58%的光伏组件出现功率明显衰减。

5.PID效应

(Potential Induced Degradation)全称为电势诱导衰减。

电位诱发衰减效应(PID,Potential Induced Degradation)是电池组件长期在高电压作用下,使玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷狙击在电池片表面,使得电池表面的钝化效果恶化,导致组件性能低于设计标准。PID现象严重时,会引起一块组件功率衰减50%以上,从而影响整个组串的功率输出。高温、高湿、高盐碱的沿海地区最易发生PID现象。

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