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简析PID如何改善大型光伏系统性能
日期:2016-03-18   [复制链接]
责任编辑:july07 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]

通常情况下,组件需要从项目场地摘除,并运至实验室进行EL成像和I–V曲线测量,但这些步骤现在可以在不拆除组件的情况下在现场完成。EL成像可在现场通过CCD(电荷耦合元件)摄像头进行,同时在夜间对组件进行电压偏置。IR成像则使用IR摄像头进行,同时组件仍可在项目现场正常运行。但这种方式有可能出现准确性误差,因为PID并不是造成太阳能电池出现高温现象的唯一因素[15]。I–V曲线跟踪器也可以在项目现场使用,但对每个组件进行单独测试的过程极为耗时且昂贵。但是,早期诊断可有助于适当的减缓技术的应用决定,并防止在设备使用生命周期内出现进一步的性能及收益损失。

PID现象的缓解

在现场环境中,高温高湿度状况的偶尔出现,使得组件具有从PID状况中恢复的实际。除了依赖有利的自然环境外,在系统、组件和电池层级上还有多种为减缓或防止PID状况的解决方案正在研发之中。
在使用了传统逆变器的系统中,将系统负极接地也有助于防止PID状况的发生。SMA等公司还研发出offset box(弥转盒)[17],可通过非隔离型逆变器弥转PID现象。通过将offset box与逆变器并联,从而在系统上施加等量反极电压,组件大多可以从所受的PID 影响中完全恢复。此外,PID状况还可通过使用抗PID的密封产品,如Enlight聚丙烯封装膜[18]、离子交联聚合物膜、化学强化玻璃等,在组件层级进行减缓。

多家组件制造商均宣称已研发出不受PID影响的组件,均已使用抗PID材料、防PID太阳能电池和封装技术为基础。此外,无框组件和双玻组件也同样被认为不会出现PID状况,因为此类产品中并不存在造成高电势差的路径;但是,此类组件在进行支架安装时所使用的金属夹有可能对无PID特性造成负面影响。因此就需要对相关项目进行尽职调查,以确保所使用的材料清单及相关操作流程均为无PID类型,因此,可在整个系统层面上避免PID现象的发生[19]。在一些案例中,如果未被及时发现,或是由于电化学反应而造成,PID状况有可能是不可逆转的。为减少未来检测和恢复成本,因此建议在条件允许的情况下,在现场安装前对组件进行PID抗性测试。

PID易患性的预测性检测

实验室模拟环境中针对PID 的两种主要检测方式使用了环境模拟舱和铝箔法。起初,PID测试是从IEC 61215标准中的湿热测试演变而来,测试环境为85oC和85%RH。一些机构目前使用的是基于IEC62804 TS测试方式草稿而修改的测试方式。

测试将在60°C± 2°C、85% ± 3% RH的环境模拟舱内进行96个小时,并施加-1000V或铭牌额定系统电压值的电压偏置;这一标准是基于NREL进行的循环对比测试结果而制定的[20]。Hacke等人[21]在报告中表明在高RH、85oC的温度环境下,系统中会出现腐蚀现象和串电阻损失,而这种条件无法模拟现场中实际发生的PID现象。此外,尽管100%湿度环境是作为理想的条件,但这一设置同时还可能由于环境模拟舱内的冷凝而造成压力,这一状况时项目现场中不会出现的[22]。60oC、85%RH的测试条件因此被选为最具代表性的条件。
 
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来源:PV Tech PRO电站专刊
 
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