【聚焦3·15】光伏電站系統(tǒng)常見質(zhì)量問題匯總

:2016年我國光伏市場迎來大爆發(fā)，新增裝機(jī)34.54GW，累計(jì)裝機(jī)77.42GW，均為全球第一。當(dāng)然，火熱市場并非一帆風(fēng)順，低價、搶裝等風(fēng)險裹挾相隨，因此光伏電站質(zhì)量問題成為行業(yè)內(nèi)外共同關(guān)注的焦點(diǎn)。

光伏電站系統(tǒng)由組件、逆變器、匯流箱、支架等多個部件組成，其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響電站運(yùn)行，輕則損失發(fā)電量，重則引起火災(zāi)一切歸零。據(jù)運(yùn)維公司統(tǒng)計(jì)，組件、逆變器、匯流箱等直流側(cè)設(shè)備故障占比高達(dá)90.18%；電纜、箱變、土建、升壓站等交流側(cè)設(shè)備故障占比達(dá)9.82%。

3-15之際，小編特別盤點(diǎn)光伏發(fā)電系統(tǒng)常見的質(zhì)量問題，剖析各環(huán)節(jié)暗藏的隱患。

一、光伏組件

光伏組件是電站運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，占光伏系統(tǒng)成本的50%左右，組件出現(xiàn)問題，將嚴(yán)重?fù)p害電站收益。業(yè)內(nèi)人士指出，使用質(zhì)量得不到保障的光伏組件將導(dǎo)致電站開發(fā)商在未來承受巨大的財(cái)務(wù)壓力,這個壓力會在5～10年后顯現(xiàn)出來。

常見問題：

1.熱斑：光伏組件熱斑是指組件在陽光照射下，由于部分電池片受到遮擋無法工作，使得被遮蓋的部分升溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于未被遮蓋部分，致使溫度過高出現(xiàn)燒壞的暗斑。

當(dāng)熱板效應(yīng)達(dá)到一定程度，組件上的焊點(diǎn)熔化并毀壞柵線，從而導(dǎo)致整個太陽電池組件的報(bào)廢。據(jù)行業(yè)給出的數(shù)據(jù)顯示，熱斑效應(yīng)使太陽電池組件的實(shí)際使用壽命至少減少10％。

針對某40MW光伏電站，現(xiàn)場抽取電站2000塊光伏組件進(jìn)行熱斑測試，發(fā)現(xiàn)大量由于遮擋、組件自身質(zhì)量導(dǎo)致的熱斑現(xiàn)象，熱斑發(fā)生率達(dá)到3%。其中積塵遮擋跟鳥糞造成的熱斑大概占1.3%，組件的質(zhì)量造成熱斑發(fā)生率大概1.7%左右。

組件被遮擋后會誘發(fā)其背后的接線盒內(nèi)的旁路保護(hù)元件啟動，組件串中高達(dá)9A左右的直流電流會瞬間加載到旁路器件上，接線盒內(nèi)將產(chǎn)生100多度的高溫，這種高溫短期內(nèi)對電池板和接線盒均影響甚微，但如果陰影影響不消除而長期存在的話，將嚴(yán)重影響到接線盒和電池板的使用壽命。行業(yè)新聞報(bào)道中，經(jīng)常出現(xiàn)接線盒被燒毀，遮擋就是罪魁禍?zhǔn)字弧?/p>

2.隱裂：

隱裂是指電池片中出現(xiàn)細(xì)小裂紋，電池片的隱裂會加速電池片功率衰減，影響組件的正常使用壽命，同時電池片的隱裂會在機(jī)械載荷下擴(kuò)大，有可能導(dǎo)致開路性破壞，隱裂還可能會導(dǎo)致熱斑效應(yīng)。

電池碎片（圖左）、電池隱裂（圖右）

電池碎片和隱裂片一般由外力造成。其中碎片一般可由肉眼看到，對組件的功率輸出有較大影響；隱裂通過肉眼難以發(fā)現(xiàn)，對組件功率輸出有一定影響，容易形成熱斑，可發(fā)展為碎片。

3.蝸牛紋：

蝸牛紋是指太陽能電池單元（發(fā)電元件）表面上出現(xiàn)黑色或者白色線狀圖案的現(xiàn)象。因?yàn)榭雌饋硐袷俏伵Ｅ肋^之后留下的痕跡，俗稱蝸牛紋。

產(chǎn)生原因：主要由三個條件引起，即發(fā)生裂紋、水分滲透和陽光照射。

電池單元內(nèi)發(fā)生裂紋，水分經(jīng)由樹脂背板和封裝材料滲入裂紋內(nèi)。滲入裂紋的水分與形成電池單元指狀電極（細(xì)電極）的銀發(fā)生反應(yīng)，銀離子在封裝材料中擴(kuò)散。在這種狀態(tài)下，陽光照射到電池板上時，銀離子與封裝材料中所含的添加物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化銀和硫化銀。由此就會沿著裂紋形成黑色或白色線狀圖案。

張家口陽原100MW電站大批組件出現(xiàn)蝸牛紋現(xiàn)象，其中70MW出現(xiàn)嚴(yán)重蝸牛紋

歐洲某居民屋頂多晶組件出現(xiàn)閃電紋現(xiàn)象，2013年安裝，2014年出現(xiàn)蝸牛紋，后續(xù)持續(xù)增加擴(kuò)大，組件來自國內(nèi)某廠家

山東地區(qū)250MW電站組件出現(xiàn)嚴(yán)重蝸牛紋現(xiàn)象，涉事供應(yīng)商達(dá)20家

4.功率衰減：

光伏組件功率衰減是指隨著光照時間的增長，組件輸出功率逐漸下降的現(xiàn)象。光伏組件的功率衰減現(xiàn)象大致可分為三類：第一類，由于破壞性因素導(dǎo)致的組件功率衰減；第二類，組件初始的光致衰減；第三類，組件的老化衰減。

據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示，我國已建成的電站里大概1/3左右質(zhì)量不合格，還有一部分組件三年已經(jīng)衰減了25年應(yīng)該衰減的指標(biāo)，甚至個別電站建成當(dāng)年衰減就高達(dá)30%多。鑒衡認(rèn)證中心檢測曾發(fā)現(xiàn)，新疆某8MW光伏電站3178塊光伏組件中紅外成像抽檢2856塊，其中19%存在虛焊熱斑效應(yīng)。甘肅某10MW光伏電站，抽檢發(fā)現(xiàn)高達(dá)58%的光伏組件出現(xiàn)功率明顯衰減。

5.PID效應(yīng)

（Potential Induced Degradation）全稱為電勢誘導(dǎo)衰減。

電位誘發(fā)衰減效應(yīng)（PID，Potential Induced Degradation）是電池組件長期在高電壓作用下，使玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量電荷狙擊在電池片表面，使得電池表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。PID現(xiàn)象嚴(yán)重時，會引起一塊組件功率衰減50%以上，從而影響整個組串的功率輸出。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區(qū)最易發(fā)生PID現(xiàn)象。

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