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很久不讨论组件的抗PID风险了,八年前这曾经是光伏行业最热门的问题。然而,最近行业里出现的一波骚操作,让抗PID再次成为一种担心。
1.接地电阻对抗PID的影响
组件PID效应会让组件的发电能力下降一半以上,其根本原因在于电池片由于漏电流而造成衰减,其漏电流的通道普遍认为是这样的:
所以,增加每一个环节的电阻,减少每一个环节的漏电流,成了辅材端抗PID的终极解决方案。为此,从EVA到POE封装,从PET增厚到双玻,电阻很重要;
反之,每一个环节降低了电阻,就增加了该环节的漏电流,成了辅材端抗PID都要避免的坑。为此,减少玻璃表面积灰,避免边框钝化层受损,漏电流很重要。
2.接地电阻如何影响抗PID
组件出厂前,一般都通过了抗PID试验,然而组件安装后,总有一些非人为因素将抗PID效果毁于一旦。试验证明:
-不同接地方式对抗PID影响极大
在实验室做抗PID试验时,不同的接地方式出现的PID效应明显不同。通常抗PID试验有两种接地方式,一种是带边框组件,将接地线接到边框的接地孔就行;另一种是无边框组件,通常是在组件边缘覆盖铝箔,将接地线连在铝箔上。更有胜者,是将整个组件表面覆盖上铝箔,不同接地情况的抗PID试验后若发生衰减,典型的EL图片如下:
1.铝边框接地孔接地
2.无边框四周铝箔接地
3.无边框全表面铝箔覆盖
4.无边框定点铝箔覆盖
分析认为,由于组件四周的电池片离接地铝箔最近,因而对应玻璃面到铝箔的传导距离最近,电阻最小,相比组件中间的电池片更容易发生PID效应;当全表面覆盖后,由于铝箔和玻璃不一定完全解除,接触到铝箔的玻璃表面被铝箔短路,更容易发生PID,而发生PID效应的电池片也就呈随机分布;当定点覆盖铝箔时,覆盖到铝箔的玻璃底部的电池片会更容易发生PID衰减。
-组件下沿电池更容易发生PID
从户外实证发生PID效应的组件EL照片来看,组件下沿的电池片更容易发生PID效应
分析认为,户外安装的组件下端更容易积灰、积水、积泥,因而下沿的玻璃表面电阻更低,从玻璃表面到铝边框的漏电流更大,因而,除了正常组件四周的电池片比较容易发生PID衰减外,下端一排更是电池片PID衰减的高发地。
3.骚操作对抗PID的影响
由于PID效应对组件发电量影响远远大于正常的衰减,严重者半年左右发电量就会降低一半,因此业内对PID效应几乎是谈虎色变。2015年前后,光伏行业对组件抗PID的认识几乎成为一种科普。近年来,由于电池片质量的提高,各种抗PID措施的应用,让行业有一种好了伤疤忘了疼的感觉。只是在2018-2019年前后,由于双面电池片的突然暴增,曾经引起过一点PID的回忆。
然而,最近又有一种骚操作,让组件的PID衰减风险陡增,那就是:
在铝边框表面加金属附件!
在铝边框表面加金属部件,即便是五年前也不稀奇。因为双玻组件的出现,一种固定双玻组件的夹具也随之出现:
但细心的你可以发现,该夹具尽管是由铝型材做的,但与玻璃的接触面都橡胶护垫。这个橡胶护垫,不仅在玻璃和铝型材夹具之间形成了缓冲,还起到了绝缘作用,防止了从玻璃边缘到支架之间由于铝型材夹具而形成了漏电流通道。橡胶垫块的行业标准也体现了这一点。
然而,最近行业里突然出现了一波新的操作,在现有的电站组件边框上,为了运维需要而加装了一种:不锈钢附件!
据悉,这种不锈钢附件是半框结构,整个套在组件边框上,上下两个不锈钢面分别附在组件边框的上、下表面,依靠半框结构的张力卡在边框上。
从组件的结构设计来看,这种不锈钢附件直接改编了组件的表面电阻和绝缘性。要知道,所有的组件在投产前都要通过IEC标准规定的表面绝缘测试、抗PID测试、接地连续性测试,因此任何改变组件表面结构,特别是降低组件表面绝缘性能的操作都直接让组件的IEC认证都成为废纸。
而通过上文的分析也可以知道,如果边框处的绝缘电阻降低,将直接影响该处附近电池片的抗PID性能,而一个电池片的发电性能衰减,影响的将是整串、整块、乃至整个阵列,后果可能不堪设想。
此前有另外一种骚操作,在边框处开孔以实现运维的便利,但几年过去,没有得到认可:
因为这个骚操作,不仅破坏了边框的强度,影响了组件的机械载荷性能(IEC认证项目),也改变了组件边框处的绝缘性能,形成了新的漏电流通道。
新出现的“金属夹具”骚操作,相当于在边框表面形成了从玻璃边缘到接地孔之间的短路通道,严重影响了铝边框钝化形成的绝缘性能。
此外,由于仅靠结构的弹性卡在边框上,很容易被清洗运维碰到后发生在边框表面的滑动和脱落,而该金属夹具由于是多孔性的排水结构,因此下表面的毛刺在滑动时也很容易损伤铝边框表面的钝化层,造成铝边框钝化层绝缘性能的进一步下降。
4.创新不是冒险,真理需要实践
光伏行业的任何一种创新,都可能是一种冒险,因此需要通过各种认证和户外实证进行检验。而在电站上的组件表面加装金属夹具,已经完全改变了组件的表面性能,超出了组件厂的质保和性能衰减承诺。夹具本身价值并不高,但影响的组件性能可能很高,因此这样的创新更需要慎之又慎,切莫因小失大。
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