技术创新

2020-07-20

高温天气开启焗烤模式 光伏电站如何防患于未“燃”?

相对于长江流域雨水不断洪涝灾害严重,华南地区已经连续多日处于高温炙烤状态。炎炎夏日,天干物燥,正是火灾高发季节。常年暴晒于阳光下的光伏发电系统,此时更应该将防火安全提到最高等级。


火灾,是光伏电站的最大安全隐患。除了来自于外部原因的火灾外,光伏系统自身的火灾隐患更需引起重视。资料统计,约有70%左右的光伏电站火灾是由于设备问题造成,其中又以汇流箱、逆变器、连接器、电线电缆、组件、配电柜及变压器等设备导致的火灾最为常见。部分电站火灾是因设备老化而未及时更换所引起,而部分则与系统部件自身的质量问题或工程质量问题有关。


设备质量问题引发光伏电站火灾

组件问题:组件作为光伏电站的核心设备,防火等级在B级以上一般是不会引发火灾的,目前着火的大都是因为背板和接线盒材料质量不良、封装工艺不良问题引发的。组件焊接面积过小或虚焊、接线盒绝缘不够或组装工艺不佳、光伏背板材料失效,都会引发组件自燃。

此外,个别坏电池的混入、电极焊片虚焊、电池由裂纹演变为破碎、个别电池特性变坏、电池局部受到阴影遮挡等,都容易引发热斑效应。为规避热斑效应,通常的做法是在组件的正负极间并联一个旁路二极管的接线盒来降低热斑的影响。当一个电池被遮挡时,其他电池促其反偏成为大电阻,此时接线盒中的二极管启动,屏蔽掉含有问题的电池片,从而避免被遮挡电池因过热而损坏。

连接器:是另一个容易导致失火的器件。劣质接头很容易因接触不良造成拉弧,轻者熔断保险、线缆,重者烧毁组件和设备引起火灾。在通流情况下,如果连接器的电阻增大导致温升增加,并超出塑料外壳及金属件所能承受的温度范围,就容易引发火灾。其中,绝缘材料的选择直接决定了连接器的质量,特别是材料的耐候性、耐热性、阻燃性、绝缘性等。

电缆:电缆的选择对于预防火灾也非常重要。一般来说,不同的连接器型号会对应不同的电缆外径,其目的是保证密封性能。如果密封不好,在户外应用时有可能会进水进尘,从而破坏绝缘性能,进而引发火灾。

逆变器:导致逆变器容易发热失火的原因有很多,比如电感器性能下降、电容器不稳定、塑料器件变脆劣化、寿命缩短、器件绝缘性能下降、散热性能下降、半导体器件失效等。

汇流箱:作为电流汇聚和分流的连接设备,汇流箱也是一个容易发热失火的器件,包括汇流箱和直流柜等设备接地不可靠、连接头接触不良、接线混乱等,都极易引起直流电弧或因雷击而引发火灾。


如何有效避免光伏电站着火?

保持通风,注意散热。一般来说,在光伏电站在设计的时候通常会抬高支架,确保组件前后左右有足够的空间,才能保证空气的流通,达到降温的目的。另外,组件四周的金属边框也有一定的散热作用,日常需注意防护保养。

适当遮阳处理。这主要是针对逆变器,现在市面上的大部分光伏逆变器一般都是IP65防护等级,具备一定的防风、防尘、防水作用,但夏天的时候环境温度较高,逆变器内各种元件器在运行过程中,容易产生高温,导致发电效率也会有所下降,甚至影响元器件的寿命。因此,部分光伏系统中的逆变器安装时会设有遮阳棚,以此来降低设备的温度。另外,逆变器的安装环境要做好通风工作,保证空气的对流,也能提高电站发电量。


光伏电站遇到火灾怎么办?

若光伏电站遇到火灾,需要谨慎处理,救援工作须在确保安全的基础上进行。光伏系统中的高压直流电的存在是阻碍施救工作的最大因素,消灭高压直流是解决屋顶光伏电站施救问题的重要途径。救火时,需要保持安全距离,若无法确保安全,最好等火势减小后再行施救,期间需注意控制避免火势蔓延。

即使光伏电站具备科学详细的灭火规范并配备正确的灭火装备,却也无法防范劣质产品带来的火灾隐患,唯有从源头上解决问题,严格控制进入市场的产品质量,严格落实相关标准和验收规范,才能保证电站安全确保投资者收益。


2020-04-22

光伏组件如何抗住大风

组件在户外可能承受风载、雪载、组件表面静压(如组件叠放、踩踏等)、冰载。根据IEC61215要求的测试方法,绝大多数情况下是模拟雪、静压、冰载等静态载荷。IEC61215用机械载荷的实验方法同时代表了风载测试。

一般情况下,组件在户外选择2400Pa做机械载荷试验。根据IEC61215的定义:对于阵风安全系数2400Pa,对应于130km/h(或36.1m/s)的风速。根据台风等级,也就是说,组件产品应当可以承受12级以上的台风,而事故发生时风速仅9.4—16.0米/秒,也难怪业主愤愤不平了。

产品安装上,光伏组件常见的安装方式有两种:螺栓安装和压块安装。无论哪种安装形式,都需保证组件固定螺栓的力矩值满足产品或设计文件的规定。另外,压块安装方式还需特别注意边压块和中压块虚压问题。

光伏组件间接插件应连接牢固,对于带边框的光伏组件,需按照图纸及规范要求可靠接地。同时要求支架放置的稳定性和牢固性。


一、光伏支架及组件安装前应作下列准备工作

1)在每个厂房相应位置搭设卸料平台及人员走道,在屋面铺设散料通道,避免对屋面造成损坏。对屋面排水系统进行清理,避免雨季水流不畅,造成比必要的损失。

2)施工前对屋面进行核实,如遇到和设计不符合,根据设计及设计交底进行相应调整。按照设计图纸中标识的基线位置测量放线,并控制每个方阵的直角方向。以屋面采光带中心为横向基线,按照设计图纸确定整个方阵的位置。

3)核算设计图纸,计算出各区域的支架导轨、配件及组件的使用量,按照区域数量及施工流程分批上料。

4)支架及组件到场后,检查外包装有无损坏变形。如有损坏及时与采购人员沟通,进行更坏处理。

5)支架及组件按照各区域用量运至屋顶后,及时安排人员分散到位。


二、支架及组件安装

支架安装:

依据设计图纸,先进行定位放线,彩钢屋面主要是夹具的定位,之后进行导轨的安装,要注意夹具的间距、同排组件导轨及相邻两排组件导轨的间距。导轨的安装应按照 中间段 两端段 导轨连接件 顺序安装,导轨安装完成后,检查每根导轨的水平度,每跨导轨的弯曲度不得大于1mm。完成一组支架安装后,进行支架位置的精确校核。要注意前后排的间距、设计中要求离墙边的距离等。吊装与搬运过程中做好保护措施,避免人身伤害及原有建筑物的破坏。另外,安装支架立柱、横梁及导轨时不要一次性将螺栓紧固到位,支架全部调平直后将螺栓全部紧固。


组件安装:

组件开箱后查验:


a、开箱后先从侧面查看组件有无破损。如果有破损及时告知项目部材料员,交由材料员处理。

b、组件搬运时,必须检查每块组件正背面玻璃有无崩边、破角、裂纹;检查接线盒有无脱胶、松动、脱落;检查光伏线缆及公母头有无挤压变形或破损。如果出现以上现象应先将组件妥善放置一旁,放置时要避免对组件造成二次损坏,严禁将有损坏的组件搬运至施工现场。发现以上问题的同时,应及时告知项目部材料量员,交由材料员处理。


光伏组件安装

a、太阳能电池板安装

电池板在运输过程中,应轻搬轻放,不得有强烈冲击和振动,不得重压;电池板的安装应自下而上,逐块安装,安装过程中必须轻拿轻放以免破坏表面的保护玻璃;电池板安装必须做到横平竖直,同方陈内电池板间距保持一致;注意电池板的接线盒的方向。

b、电池板固定

用螺栓将组件与钢结构中链条固定,电池板与导轨之间加上双刺垫片,套上一个中间夹具和侧面夹具、用螺母锁死。

c、电池板接线根据设计图纸确定电池板的接线方式;电池板连线均应符合设计图纸的要求;接线采用由电池板生产厂家配供插接接头,接线时应注意勿将正负极接反,保证接线正确;每串电池板连接完毕后,应检查电池板串开路电压是否正确,连接无误后断开一块电池板的接线,保证后续工序的安全操作。

d、方阵布线

组件方阵的布线应有支撑、固紧、防护等措施,导线应留有适当余量,布线方式应符合设计图纸的规定。

连接导线的接头应镀锡,多股导线应压接接线端子(鼻子),每处接线端最多允许两根芯线,且两根芯线间应加垫片,所有接线螺丝均应拧紧。

方阵组件布线完毕应按施工图检查核对布线是否正确,组件连线和方阵引出电缆应固定牢固可靠,方阵布线及检测完毕应盖上并锁紧所有接线盒盒盖,方阵的输出端应有明显的极性标志和子方阵的编号标志。

每个方阵接完线后有电工负责测量,确保整个方阵电流导通,且相邻两个方阵电压误差在5V,电流误差5%以内。


三、导轨的接地

组件、导轨与夹具之间应可靠连接。每个组件方阵的导轨必须用扁钢进行接地连接,螺栓紧固,并与厂内接地系统连接。


四、安全注意事项:

1、起重人员必须具备政府机关安全生产监督局颁发的安全作业证。

2、起重器械必须在有效期内,经过报审的设备。

3、起重作业时现场必须有人监护和指挥。

4、起重范围内严禁人员逗留和堆放贵重物品。

5、起重作业必须检查吊物、吊绳是否在安全范围内。

6、起重作业时必须设立警戒线,以提示周围行人和车辆。

7、支架搬运时,注意过道处的施工线,防止绊倒。

8、人员严禁负重上下扶梯,不管是爬梯或斜梯都要双手紧抓护手。

9、脚手架的搭设必须按照脚手架施工方案进行,合格后才能使用。

10、废气物集中收集堆放,做到工完、料尽、场地清。

11、屋面上搬运组件必须有木板铺设安全通道,禁止使用托盘代替,容易造成屋面损坏。

12、组件吊运必须使用吊车吊运,不允许人工搬运到屋面。

13、屋面垃圾及时清理,不得堵塞下水道,厂区内禁止吸烟。

14、现场施工注意交叉作业,工器具尽可能装在工具包里,以防掉落砸伤人或组件。

15、包装物和托盘集中堆放在指定地点,不得随意丢弃垃圾。

16、身体状况较差的人员严禁登高作业,现场严禁吸烟。

17、施工人员进入门卫必登记,佩戴安全帽、胸牌方可进入施工现场,行走时必须走人行通通,未经许可不得窜到生产厂房等区域。

18、做好雷雨季节防护措施,并为施工人员准备必要的防暑降温药品。调整作息时间,避开中午高温时间,并要求派专人负责后勤保障工作。


五、应急处理

施工人员在现场受伤时,如皮外伤,现场救护包扎;如较大伤害,现将伤者移至休息地点,通知现场负责人处理,紧急时送医院进行救治。

附彩钢屋顶的组件排布方式

在光伏发电系统的安装中,屋顶分布式发电系统与地面电站的安装形式不同,小盒子为您介绍一下彩钢屋顶的组件排布方式:

考察前屋顶光伏方阵的选址:

1、屋顶结构(固定支架,保证防水)。

2、 檩条间距,方向,尺寸距离。

3、 屋面结构,组件排布。

4、避免阴影遮挡。

彩钢屋顶结构

1、彩钢屋顶类型主要分为角驰型、直立锁边型、梯型结构。

2、彩钢屋顶夹具形式

梯形彩钢屋顶安装形式

角驰型彩钢屋顶安装形式

直立锁边型彩钢屋顶安装形式

3、做好防水工作

在安装光伏系统时,首先要保证在避免破坏屋顶的情况下安装。具有防水层的屋顶需要避免打孔,彩钢屋顶进行打孔的需要使用防水胶或胶垫。


组件方阵排布需要注意的关键点

1、支架与屋脊和屋面板的走向

光伏支架龙骨与屋面板垂直

安装过程中,光伏支架龙骨垂直于屋面斜坡,减小下滑力


2、组件长宽的摆放

安装时,组件根据屋面面积确定组件长宽的摆放,组件长边垂直于龙骨时,节省支架成本。安装时要预留走线槽的宽度。

3、彩钢屋顶荷载

一般情况下钢结构厂房上面装光伏发电设备每平米会增加15公斤的重量,大型商企业的屋顶一般都会有原设计院的图纸,考察前我们如果能够获得图纸,可以详细了解屋顶结构及电气结构分布。通过图纸查看屋顶荷载是否满足安装要求,查看建筑设计说明中恒荷载的设计值,并落实除屋面自重外,是否额外增加其他荷载,如管道、吊置设备、屋面附属物等,并确定恒荷载是否有余量能够安装光伏电站。


光伏发电系统安装运行过程中许多要素都值得注意,而项目源头的厂商和安装商都要保证各方严格符合规范,吸取教训,防止意外发生。


2020-04-21

光伏电站总跳闸 四类原因应知道

在光伏系统中,电气开关主要有两个方面作用:一是电气隔离功能,在安装和维护时,切断光伏组件,逆变器,配电柜和电网之间的电气连接,给操作人员提供一个安全的环境,这个动作由操作人员主动实现;二是安全保护功能,当电气系统发生的过流、过压、短路过温及漏电流时,能自动切断电路,以保护人身和设备的安全,这个动作是开关自动实现。


因此,当光伏系统如果出现开关跳闸,其中的原因是开关可能出现过流、过压、过温、漏电流,下面分析每一种情况产生的原因的解决方案。


1电流原因

这种故障最为常见,断路器选型太小或质量不过关。设计时,首先要计算电路的最大电流,开关的额定电流要超过电路最大电流的1.1倍到1.2倍。

判断依据:平时不跳闸,只有当天气很好,光伏系统功率较大时才跳闸。

解决方法:更换额定电流大的断路器或者质量可靠的断路器。

小型断路器有C型和D型两种,这是脱扣类型,C型与D型的区别在于短路瞬时脱扣电流的不同,过载保护是相同的。C型磁脱扣电流为(5-10)In,就是说当电流10倍额定电流时跳闸,动作时间小于等于0.1秒,适用于保护常规负载。D型磁脱扣电流为(10-20)In,就是说当电流20倍额定电流时跳闸,动作时间小于等于0.1秒,适用于保护具有很高冲击电流的设备。当开关前后有变压器之类的电气设备,断电后有一个冲击电流,应该选择D型断路器,如果线路没有变压器等感性设备,建议选择C型断路器。


2电压原因

这种故障比较少见,断路器两相之间,有一个额定电压,一般单极为250V,如果超过这个电压就有可能跳闸。原因可能有两种:一种是断路的额定电压型选错;二是当光伏系统的功率大于负载用电功率时,逆变器提高电压往外送电。

判断依据:用万用表测量断路电压,超过了断路器的额定电压。

解决方法:更换额定电压更高的断路器,或线径更大的电缆,降低线路阻抗。


3温度原因

这种故障也较常见,断路器标注的额定电流,是器件在温度为30度情况下能长期通过的最大电流,温度每升高10度电流减少5%。而断路器因为有触点存在,也是一个发热源。造成断路器温度过高的原因有两种:一是断路器和电缆接触不良,或断路器本身触点接触不好,内阻大,导致断路器温度升高;二是断路器安装的地方环境封闭散热不好。

判断依据:断路器动作时,用手去摸,感觉温度偏高,或看到接线端子有温度偏高,甚至有烧焦的气味。解决方法:重新接线,或更换断路器。


4漏电原因

线路或其它电器故障,其它用电设备漏电,线路漏电,组件或直流线路绝缘层破坏。

判断依据:组件正负极和交流相线之间,组件正负极、相线和地线之间绝缘电阻低。解决方法:检测和更换有故障的设备和电线。

当因漏电故障造成的跳闸时,必须查明原因排除故障后,方可重新合闸,严禁强行合闸。漏电断路器发生分断跳闸时,手柄处于中间位置,当重新闭合时,需先将操作手柄向下扳动(分断位置),使操作机构重扣合,再向上进行合闸。

光伏系统如何选用漏电保护器:由于光伏组件安装在室外,多路串联时直流电压很高,组件对地会有少量的漏电流,因此选用漏电开关时,要根据系统大小调节漏电流的保护值。一般常规30mA的漏电开关,只适合安装在单相5kW或者三相10kW以下的系统,超过这个容量,要适当提高漏电流的保护值。

光伏系统如果配置了隔离变压器,可以减少漏电流的发生,但如果隔离变压接线错误,或者本身有漏电问题,也有可能因为漏电流而跳闸。


总结

光伏系统发生开关跳闸事件,如果是安装较久的电站,其中原因可能是电路的接线问题或者开关老化的问题。如果是新安装的电站,有可能是开关的选型不当、线路绝缘不良、变压器绝缘不良等问题。


2020-04-14

鸟粪 为何光伏人闻之色变?

近日,中广核安徽当涂260MWp渔光互补平价光伏电站的一张“白鹭齐飞”美景照片在光伏圈引起的巨大关注,只因为光伏板上被鸟群倾泻了大量鸟粪。


鸟粪会破坏电站金属强度

鸟粪是鸟类粪与尿的混合物,鸟类没有膀胱,直肠也很短,飞着飞着一有“屎命感”立刻就解决了。鸟粪里面含有尿酸盐、铵、磷酸、草酸、碳酸盐等化学成分,对光伏玻璃具有一定的腐蚀性,其中的铵盐在潮湿环境下也容易与金属产生电化学反应,会破坏光伏组件铝边框和钢支架等金属的强度。


鸟粪易形成热斑烧坏组件

在PV-SALON光伏荟的圈友讨论中,有电站运维经验的工程专家打趣道:“这个清洗很头大,鸟粪干了以后抠都抠不下来,除非下雨时清洁会好点。”部分曾给大型渔光电站供货的组件厂商专家也纷纷表示,鸟粪不只是腐蚀性大,黏性也太大了,一般清洁剂和清洗机器人洗不掉,久了就容易产生热斑效应,烧坏组件。


鸟粪会增加电站运维成本

上海某光伏运维专家罗先生向PV-SALON光伏荟表示:“鸟类聚集区的水上光伏电站运维确实比较麻烦,一般会考虑用驱鸟器和停鸟铁丝等方式,但目前这方面实践很少,并没有大规模应用案例经验参考。”而苏州某光伏清扫机器人厂家负责人朱先生则认为:“用驱鸟器虽然简单有效,但会在一定程度上破坏鸟类的栖息生态环境。我们新研发了自主专利设计的光伏水洗清扫机器人可以解决这个问题,当然成本比干洗方式的要高一些。在湖里用加水比较方便,在滩涂上用就稍微有点麻烦。”高雄盐滩地光伏板遭鸟粪轰炸 by:中时电子报光伏电站不该与鸟类争地?

据台湾中时电子报早前讯息,台电2012年在高雄永安盐滩地兴建了一座光伏电站,装机容量约6MWh,发电5年的碳减排效益约相当于73座大安森林公园,环保效益显著。但该电站处于候鸟聚集湿地,鸟粪问题让台电伤透脑筋,每半年就得花八九万元雇工来刷洗一次,增加了大量运维成本。而台湾当地的环保组织也对台电提出了批评:政府发展绿电不该与湿地、农地争地,湿地也兼具滞洪调节的功能,不能“拼到了环保,却牺牲掉环境”,光伏电站更应该建在千家万户的屋顶上,不能与鸟争地。结语

随着光伏成本的快速下降,光伏发电已在全球大部分地区实现了平价上网,甚至部分地区的光伏成本已低于燃煤火电和天然气发电的成本。光伏、风电等可再生能源以其经济、环保及可再生的特点,必将成为未来的主导能源,但如何与人类和其他野生动物和谐相处,则是政府和光伏风电投资运营者值得关注的问题。


2019-11-09

光伏组件常见问题及修复

——电池片常见问题


组件表面出现网状隐裂的原因主要是由于电池片在焊接或搬运过程中受外力作用,或者电池片在低温下没有经过预热在短时间内突然受到高温后出现膨胀造成隐裂现象。网状隐裂会影响组件功率衰减,长时间后出现碎片、热斑等直接影响组件性能。

电池片表面出现网状隐裂质量问题需要人工巡检去发现,表面网状隐裂一旦出现,三四年后会大面积出现。网状隐裂从肉眼看前三年很难看出来,现在一般通过无人机拍摄热斑图像,对出现热斑的组件测EL就会发现隐裂已经产生了。

电池片裂片一般由焊接过程中操作不当、人员抬放时手法不正确或层压机故障造成,裂片部分失效、单片电池片功率衰减或完全失效都会影响组件功率衰减。

现在大多组件厂都有半片高功率组件,总体来说半片组件的破损率更高一些。目前五大四小等企业都要求不允许存在这种隐裂,他们会在各个环节测试组件EL。首先从组件厂发货到现场后测试EL图像,确保组件厂发货、运输过程中没有产生隐裂;其次安装之后再测EL,确保工程安装过程中没有产生隐裂问题。

电池片混档一般是低档次电池片混放到高档次组件内(原材混料/或制程中混料),易影响组件整体功率变低,组件功率在短时间内衰减幅度较大,且低效片区域会产生热斑甚至烧毁组件。

由于组件厂对电池片分档一般是一百片或两百片是一个功率档,不会每片电池都做功率测试,而是抽检,因此会导致有低档位电池在自动化流水线出现这种问题。现在电池片混档一般可以通过红外成像判断出来,但是红外图像具体是由混档、隐裂还是其他遮挡物因素造成的还需要进一步EL分析。

闪电纹一般是电池片隐裂造成,或者负电极银浆、EVA、水汽、空气和阳光等共同作用的结果,EVA与银浆不匹配和背板透水性过高也会造成闪电纹。闪电纹处发热量增加,热胀冷缩导致电池片隐裂,易造成组件热斑,加快组件衰减,影响组件电性能。有实际案例表明,电站没有通电运行的情况下,组件在外暴晒4年之后也出现了很多闪电纹。尽管测试功率的话误差很小,但EL图像还是会差很多。

导致PID与热斑的原因有很多,异物遮挡、电池片隐裂、电池片自身缺陷、高温潮湿环境下光伏逆变器阵列接地方式引起的光伏组件严重的腐蚀和衰退都可能造成热斑与PID。近几年随着电池组件工艺的改造进步PID现象已经很少,但是早年间的电站都无法保证PID不存在。PID的修复需要整体技术改造,不仅从组件本身,还要从逆变器侧改造。


——焊带、汇流条和助焊剂常见问题

焊接温度过低或助焊剂涂抹过少或速度过快会导致虚焊,而焊接温度过高或焊接时间过长会导致过焊现象。虚焊、过焊现象在2010年~2015年间生产的组件中出现较多,主要是由于这段时期是中国制造厂流水线设备开始从国外进口向国产化转变,且当时企业的工艺标准会放低一些,导致期间生产的组件质量较差。

虚焊会导致短时间内出现焊带与电池片脱层,影响组件功率衰减或失效;过焊会导致电池片内部电极被损坏,直接影响组件功率衰减,降低组件寿命或造成报废。

2015年之前生产的组件经常会大面积出现焊带偏移现象,一般是由焊接机定位出现异常造成,偏移会导致焊带与电池面积接触减少,出现脱层或影响功率衰减。另外温度过高焊带弯曲硬度过大会导致焊接完后电池片弯曲,从而造成电池片碎片。现在随着电池片栅线的增多,焊带宽度越来越窄,要求焊接机精度更高,焊带偏移的现象也越来越少。

汇流条与焊带接触面积较小或虚焊出现电阻加大发热易造成组件烧毁,短时间内组件严重衰减,长时间工作会被烧坏导致报废。这种问题目前没有有效的办法进行前期预防,因为在应用端没有实际手段可以测汇流条跟焊带之间的电阻。只能在表面明显出现烧焦时拆除更换组件。

焊接机调整助焊剂喷射量过大或人员在返修时涂抹助焊剂过多会导致主栅线边缘黄变,影响组件主栅线位置EVA脱层,长时间运行后出现闪电纹黑斑,影响组件功率衰减,使组件寿命减少或造成报废。


——EVA/背板常见问题

造成EVA脱层的原因有EVA交联度不合格,EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物,EVA原材料成分(例如乙烯和醋酸乙烯)不均导致不能在正常温度下溶解等。脱层面积较小时影响组件大功率失效,当脱层面积较大时直接导致组件失效报废。EVA脱层一旦产生是非可修复性的。

EVA脱层在前几年的组件中出现比较普遍,一些企业为了降低成本,EVA交联度不够,且厚度从0.5mm降到0.3、0.2mm,没有经过老化实验就投入工厂使用,导致出现脱层。

EVA气泡一般产生的原因是层压机抽真空温度时间过短,温度设定过低或过高会出现气泡,或者内部不干净有异物也会出现气泡。组件气泡会影响EVA背板脱层,严重会导致报废。这种问题一般是组件生产过程中出现的,如果是小面积的可以进行修复。

EVA绝缘小条黄变一般是由于长时间暴露在空气中变异造成,或EVA受助焊剂、酒精等污染造成,又或是与不同厂商EVA搭配使用发生化学反应造成。一来外观不良客户不接受,二来可能会造成脱层现象,导致组件寿命缩短。


2019-10-23

光伏运维:同样数量光伏组件 相同时间内发电量却不同?

随着光伏生产技术的进步和政府政策的支持,光伏发电近几年犹如“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,越来越多的家庭、企业开始在自家屋顶上安装光伏。但是在光伏发电的过程中,不少用户发现为什么同样数量的光伏组件,相同时间段内发电数量却不同呢?别急,看完这篇干货文章让你知道了。


什么原因造成了发电量的差异?


1环境因素


不同地区的光照条件(太阳能资源)是不同的,太阳能资源优越的地区,发电量自然就高。


总体上来说,我国是太阳能资源很丰富的地区,但是不同地区的太阳能资源差异还是很大。

西北部地区如西藏、青海、甘肃是我国太阳能资源最丰富地区,为一类地区;山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部为太阳能资源较丰富的二类地区;长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区为太阳能资源一般的三类地区;四川、贵州两省为太阳能资源最少的四类地区。

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这样,是不是就不难理解同样的光伏为什么甘肃老李的发电量要比江苏老王的发电量大了吧。


2光伏组件阵列的安装角度


安装组件时应向阳光最充足的方向安装(正南方最佳),而安装倾角则一般由安装地点的纬度决定,各地区稍有差异。


3光伏系统的质量


优质光伏产品的太阳能转换率要明显高于劣质产品,选择正规厂家的合格光伏产品很重要,这是保证光伏电站高发电量的前提。


4选择正规靠谱的光伏公司


装光伏,一定要找正规靠谱的光伏公司!产品质量放心,加上专业的设计、安装施和完善的售后运维,才能保证我们投资的光伏电站能25年稳定运行!

贪图便宜一时爽,选择好产品一直放心赚钱一直爽!这才是投资光伏电站的王道!

分享几招提高光伏电站发电量的技巧


1光伏组件安装的倾斜程度


光伏组件的方位角一般选择正南方向,以使光伏电站单位容量的发电量最大。只要在正南±20°之内,都不会对发电量有太大的影响,条件允许的话,应尽可能偏西南20°。


2光伏组件效率和品质


计算公式:理论发电量=年平均太阳辐射总量×电池总面积×光电转化效率


这里面有2个因素,电池面积和光电转化效率,这里面的转化效率对电站的发电量影响是直接的。


组件匹配损失

凡是串联就会由于组件电流差异造成电流损失,凡是并联就会由于组件的电压差异造成电压损失。损失可能达到8%以上。


保证组件良好的通风条件

数据介绍,温度上升1℃,晶体硅光伏组件组大输出功率下降0.04%。所以要避免温度对发电量的影响,保持组建良好通风条件。


灰尘的损失不容小视

晶硅组件的面板为钢化玻璃,长期裸露空中,自然会有有机物和大量灰尘堆积。表面落灰遮挡光线,会降低组件输出效率,直接影响发电量。

同时还可能造成组件的“热斑”效应,导致组件损坏。

雨水可以清洁,不需要特别的维护,如果遇到附着性污物,进行简单擦拭即可。

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3减少线路损失

在光伏系统中,线缆占很少一部分,但是线缆对发电量的影响也不容忽视的,建议系统直流、交流回路的线损控制在5%以内。

系统中的线缆要做好,电缆的绝缘性能、电缆的耐热阻燃性能、电缆的防潮防光性能、电缆芯的类型、电缆的大小规格。


4逆变器效率

光伏逆变器是光伏系统的主要部件和重要组成成份,为了保证电站的正常运行,对逆变器的正确配置选型显得尤为重要。逆变器的配置除了要根据整个光伏发电系统的各项技术指标并参考生产厂家提供的产品样本手册外,一般要考虑下列几项技术指标:


1)额定输出功率


2)输出电压的调整性能


3)整机效率


4)启动性能

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光伏组件的清洗要点

1光伏组件清洁的必要性


光伏发电系统在运行中,要经常保持光伏组件采光面的清洁。因为灰尘遮挡是影响光伏发电系统发电能力的第大因素, 其主要影响有:


①遮蔽太阳光线,影响发电量


②影响组件散热,从而降低组件转换效率


③带有酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面,侵蚀组件玻璃表面、造成玻璃表面粗糙不平,使灰尘进一步积聚, 同时增加玻璃表面对阳光的漫反射,降低组件接受阳光的能力


④组件表面长期积聚的灰尘、树叶、鸟粪等,会造成组件电池片局部发热,造成电池片、背板烧焦炭化,甚至引起火灾。所以,组件需要不定期地进行擦拭清洁。


2光伏组件的清洁方式


光伏组件的清洁可分为:普通清扫和水冲清洗两种方式。如组件积有灰尘,可用干净的线掸子或抹布对组件表面附着的干燥浮尘、树叶等进行清扫。对于紧附在玻璃表面的硬性异物,如泥土、鸟粪、粘稠物体,则可用稍微硬些的塑料或木质刮板进行刮除处理,防止破坏玻璃表面。如有污垢清扫不掉时,可用清水进行冲洗。清洗可使用拖把或柔性毛刷来进行,如遇到油性污物等,可用洗洁精或肥皂水等对污染区域进行单独清洗。清洗完毕后可用干净的抹布将水迹擦干。切勿用有腐蚀性的溶剂清洗或用硬物擦拭。目前,组件清洁方式主要有人工清洁、洒水车、智能机械等方式。


3光伏组件清洗注意事项


①光伏组件的清洗一般选择在清晨、傍晚、夜间或阴雨天进行。主要考虑以下几个原因:


a.避免在高温和强烈光照下擦拭清洗组件可能造成的对人身的电击伤害以及对组件的破坏;


b.防止清洗过程中因为人为阴影造成光伏方阵发电量的损失,甚至发生热斑效应:


c.中午或光照较好时组件表面温度相当高,防止冷水激在玻璃表面引起玻璃炸裂或组件损坏。同时在早晚清洗时,也需要选择阳光暗弱的时间段进行。也可以考虑利用阴雨天进行清洗,因为有降水的帮助,清洗过程相对高效和彻底。


②光伏组件铝边框及光伏支架或许有锋利的尖角,在清洗过程中需注意清洗人员安全,应穿着佩戴工作服、帽子、绝缘手套等安全用品,防止漏电、碰伤等情况发生。在衣服或工具上不能出现钩子、带子、线头等容易引起牵绊的部件。


③在清洗过程中,禁止踩踏或其他方式借力于光伏组件、导轨支架、电缆桥架等光伏系统设备。


④严禁在大风、大雨、雷雨或大雪天气下清洗光伏组件。冬季清洁应避免冲洗,以防止气温过低而结冰,造成污垢堆积:同理也不要在面板很热时用冷水冲洗。


⑤严禁使用硬质和尖锐工具或腐蚀性溶剂及碱性有机溶剂擦拭光伏组件。禁止将清洗水喷射到组件接线盒、电缆桥架、汇流箱等设备。清洁时水洗设备对组件的水冲击压力必须控制在一定范围内,避免冲击力过大引起组件电池片的隐裂。

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光伏组件和光伏方阵的检查维护


1、使用中要定期检查光伏组件的边框、玻璃、电池片、组件表面、背板、接线盒、线缆及连接器、产品铭牌、带电警告标识、边框和支撑结构等。如发现有下列问题要立即进行检修或更换:


①光伏组件存在玻璃松动、开裂、破碎的情况。


②光伏组件存在封装开胶进水,电池片变色,背板有灼焦、起泡和明显的颜色变化等情况。


③光伏组件中存在与组件边缘或任何电路之间形成连通的气泡。


④光伏组件接线盒脱落、变形、扭曲、开裂或挠毁接线端子因松动、脱线、腐蚀等无法良好连接。


⑤中空玻璃幕墙组件结露、进水、失效,影响光伏幕墙工程的视线和保温性能。


2、使用中要定期对光伏组件及方阵的光电参数、输出功率、绝缘电阻等进行检测,以保证电池组件和方阵的正常运行。


3、要定期检查光伏方阵的金属支架和结构件的防腐涂层有无剥落、锈蚀现象,并定期对支架进行涂装防腐处理。方阵支架要保持接地良好,各点接地电阻应不大于4Ω。


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4、光伏方阵的整体结构不应有变形、错位、松动,主要受力构件、连接构件和连接螺栓不应松动、损坏,焊缝不应开裂。


5、用于固定光伏方阵的植筋或后置螺栓不应松动,采取预制配重块基座安装的光伏方阵,其预制配重块基座应放置平稳、整齐,位置不得移动。


6、对带有极轴自动跟踪系统的电池方阵支架,要定期检查跟踪系统的机械和电气性能是否正常。


7、定期检查方阵周边植物的生长情况,查看是否对光伏方阵造成遮挡,如有则应及时清理。


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光伏逆变器、并网配电箱维护


1逆变器的运维检修

逆变器使用注意事项:

1)、逆变器作为电站的直流转交流的设备,也要保证其连接可靠,要检查其直流、交流的线缆是否连接牢固。出现松动时要及时联系安装商来处理。

2)、逆变器在工作时,也会产生一定热量,因此,也要保证逆变器散热良好,要保证逆变器四周开阔,如有杂物堆积,及时清理。

3)、逆变器工作时散发热量,特别在中午大量散热,局部温度较高。请不要触摸逆变器,尤其是底部散热器,以防烫伤。

4)、如果逆变器报故障不发电,请及时联系安装商或者逆变器厂家。


逆变器的运行与维护应符合下列规定:


1)、逆变器结构和电气连接应保持完整,不应存在锈蚀、积灰等现象,散热环境应良好,逆变器运行时不应有较大振动和异常噪声;


2)、逆变器上的警示标识应完整无破损;


3)、逆变器中模块、电抗器、变压器的散热器风扇根据温度自行启动和停止的功能应正常,散热风扇运行时不应有较大振动及异常噪音,如有异常情况应断电检查;


4)、定期将交流输出侧(网侧)断路器断开一次,逆变器应立即停止向电网馈电;


5)逆变器中直流母线电容温度过高或超过使用年限,应及时更换;


2并网配电箱维护


检查并网配电箱要定期做检查(在炎热夏天以及雷暴雨频繁季节要增加检查次数)。

检查配电箱有无进水,锈蚀的情况,配电箱内部各器件是否连接牢靠。如出现锈蚀、进水情况或者内部器件连接松动,应立即联系安装商前来加固处理。


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结语

除了以上提到的光伏组件、方阵、逆变器、配电箱的检查维护外,还有光伏支架、线缆、汇流箱等方面的运维检修也很重要,就不再一一展开说明。总体上来说,我国太阳能资源丰富,绝大多数地区都适合安装光伏发电,但是在具体选择安装光伏时应该考虑到光伏品牌、组件质量的细微因素。在具体安装过程中,还要因地制宜地选择最佳安装角度,以获取最大发电量。只有这样光伏才能实现价值最大化,更好的为用户创造价值。


2019-10-18

影响光伏电站发电量的因素及解决办法

影响光伏电站发电量的因素


光伏电站发电量计算方法,理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率。但由于各种因素的影响,光伏电站发电量实际上并没有那么多,实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率。


那么影响光伏电站发电量有哪些因素?以下是我结合日常的设计以及施工经验,给大家讲一讲分布式电站发电量的一些基础常识。


1.1、太阳辐射量

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太阳能电池组件是将太阳能转化为电能的装置,光照辐射强度直接影响着发电量。


各地区的太阳能辐射量数据可以通过NASA气象资料查询网站获取,也可以借助光伏设计软件例如PV-SYS、RETScreen得到。


1.2、太阳能电池组件的倾斜角度


从气象站得到的资料,一般为水平面上的太阳辐射量,换算成光伏阵列倾斜面的辐射量,才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下:A、纬度0°~25°,倾斜角等于纬度B、纬度26°~40°,倾角等于纬度加5°~10°C、纬度41°~55°,倾角等于纬度加10°~15°


1.3、太阳能电池组件转化效率


太阳能电池组件是由高效晶体硅太阳能电池片、超白钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成,有玻璃透光率损失和线路损失。


1.4 系统损失


和所有产品一样,光伏电站在长达25年的寿命周期中,组件效率、电气元件性能会逐步降低,发电量随之逐年递减。除去这些自然老化的因素之外,还有组件、逆变器的质量问题,线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。


1.4.1 组合损失

凡是串联就会由于组件的电流差异造成电流损失;并联就会由于组件的电压差异造成电压损失;而组合损失可达到8%以上,中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。


因此为了减低组合损失,应注意:


1)应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。


2)组件的衰减特性尽可能一致。


1.4.2灰尘遮挡

在所有影响光伏电站整体发电能力的各种因素中,灰尘是第一大杀手。


灰尘光伏对电站的影响主要有:通过遮蔽达到组件的光线,从而影响发电量;影响散热,从而影响转换效率;具备酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面,侵蚀板面造成板面粗糙不平,有利于灰尘的进一步积聚,同时增加了阳光的漫反射。所以组件需要不定期擦拭清洁。


现阶段光伏电站的清洁主要有,洒水车,人工清洁,机器人三种方式。


1.4.3温度特性

温度上升1℃,晶体硅太阳电池:最大输出功率下降0.04%,开路电压下降0.04%(-2mv/℃),短路电流上升0.04%。为了减少温度对发电量的影响,应该保持组件良好的通风条件。


1.4.4线路、变压器损失

系统的直流、交流回路的线损要控制在5%以内。为此,设计上要采用导电性能好的导线,导线需要有足够的直径。系统维护中要特别注意接插件以及接线端子是否牢固。


1.4.5逆变器效率

逆变器由于有电感、变压器和IGBT、MOSFET等功率器件,在运行时,会产生损耗。一般组串式逆变器效率为97-98%,集中式逆变器效率为98%,变压器效率为99%。


1.4.6阴影、积雪遮挡

在分布式电站中,周围如果有高大建筑物,会对组件造成阴影,设计时应尽量避开。根据电路原理,组件串联时,电流是由最少的一块决定的,因此如果有一块有阴影,就会影响这一路组件的发电功率。


当组件上有积雪时,也会影响发电,必须尽快扫除。


2019-08-20

光伏电站如何规避超强台风灾难风险!

根据中央气象台8月9日6时发布台风红色警报!这是台风预警最高等级,超强台风“利奇马”正逐渐向浙江沿海靠近。昨晚它的中心风力已达到17级以上,妥妥的今年“风王”,登陆目标基本锁定,最大可能在台州到乐清一带沿海登陆。“利奇马”将是今年以来登陆或影响我国最强的台风台湾、浙江、上海、江苏、山东等地将会出现强风暴雨!飓风和暴雨对光伏电站来说是一个很大的挑战,如何让光伏电站规避这些风险?


从光伏电站的建设方面说起,光伏电站抗风能力绝大部分由光伏支架、配重所决定。太阳能光伏支架,是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。理论上太阳能支架的最大抗风能力216公里/小时(17级台风),太阳能跟踪支架最大抗风150公里/小时(大于13级台风)。

虽说支架和配重是影响光伏电站抗风能力的关键,但是,光伏电站排布方案、产品质量、安装角度等因素也不可忽视。

安装光伏电站时都会签订安装合同,虽然光伏组件质保80%,但是所有的合同内基本都会注明自然灾害除外。因为没有任何一个产品能够连自然灾害都质保赔偿,唯一解决途径就是给光伏电站购买财产意外险,以防意外事故发生造成直接性的财产损失,特别是沿海地带会经常台风、海啸出没。因为光伏电站属于户外设施在地区遭遇人类不可抗力自然灾害时候不可能完全保证光伏电站不是安装问题造成的损失。


一、怎样规避光伏电站遭到自然灾害袭击?


当然如果纯属安装工程质量问题,安装商家理应负责全部赔偿。但是如此次”出没之后,即使没有被台风摧残那又该如何保证不被空中不明飞行物砸坏?虽然光伏组件耐风压17级飓风,风速23m/s(直径为)。


按理论只要电站安装设计结构符合要求一般不会出现任何问题。但是万一出现问题不管是业主还是安装商难免会出现不必要的损失。所以台风经常出没地区购买一定的财产险是有必要的。


当然更专业的设计及安装及其重要,如果电站施工本身存在质量问题相信保险公司也会追究其责。然而依然有存在光伏支架利用角铁代替的现象,使用寿命完全无法保障应及时整改。并且加防风绳,以确保电站带来意外伤害。


二、安装光伏电站时应从哪方面提高抗风性?


首先,要使用优质的支架和靠谱的加固方案。


其次,虽说支架和配重是影响光伏电站抗风能力的关键,但是,光伏电站排布方案、产品质量、安装角度等因素也不可忽视。


解决这些问题很简单,那就是找一个知名靠谱的光伏电站品牌商,他们会根据当地实际情况,将抗风、抗雪压等因素计算进去,设计最优的排布方案、角度、配重。在施工过程中,不偷工减料,就可以保证抗风。


三、哪些现象容易受到台风伤害?


1、支架端口生锈


支架配件品质不过关,长期来看,会影响电站整体稳定性,有可能因为零部件的生锈脱落导致支架松动,轻则影响电站倾角,导致电站发电量下降,重则导致支架整体脱落,电站坍塌,或配重牢固性变差,容易被风吹倒。


2、配重不足


配重不足会导致电站存在被大风掀翻的风险。目前的平顶光伏项目,为了不破坏屋顶结构,大部分采用的都是水泥块压重方式,在相同摩擦系数的情况下,压力越大,压块和屋顶接触面积越大,摩擦力就越大,抗风能力就越强。如果配重不足,风大的时候就会造成电站发生位移,最终导致电站坠落。


四、强台风,光伏电站应做哪些预防措施?


强台风来临前,对光伏电站的安装情况进行全面和细致的检查,及时做好防范举措。


1、光伏电站抗风能力绝大部分由光伏支架所决定。光伏支架,是光伏发电系统中为了摆放、安装、固定光伏组件设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。理论上光伏支架的最大抗风能力216 km/h,跟踪支架最大抗风150 km/h (大于13级风力)。台风过境前,及时螺丝紧固件、扣件是否紧固牢靠,检查光伏电站的中压块、边压块的是否存在松动,及时进行紧固。


2、对没有加装防护支架的光伏电站,加装并紧固防风拉杆,以防光伏支架随风扭动;地面电站应对阵列两侧的地锚进行夯实处理。


3、采挂钩和夹具进行安装的光伏电站,检查挂钩和夹具安装是否牢固。在平屋顶上安装的光伏电站,可以用双股2平方毫米的铁丝将处于迎风面的串列组件进行捆绑固定。固定墩较小的电站,可以用沙袋等增加电站配重。


4、检查光伏电站的各个电气设备的绝缘密封性,检查交直流端子是否连接正常。地面光伏电站如遇地势低,水位高,汇流箱泡水等情况,应尽可能将并网逆变器拆离现场或重新选择高地放置。




5、如出特殊固定问题,尽快联系安装商进行维护。


台风过后需要检查光伏电站可能发生故障:检查浪涌保护器有没有问题,然后检查一下光伏板有没有损坏,清理一下光伏板上的杂物。如果发现有光伏板损坏,就要给整个电站做一下体检了,以防有隐裂的组件,影响整套系统的安全稳定发电,做好完善的运维工作才能继续维护光伏系统持续工作。


在自然气候下,人类还是太渺小。眼下更多的是对已经有的光伏系统作好防范措施,把对付“最坏的预期”的方法应用在自己的光伏电站上,及早做好防范举措。


2019-08-01

炎炎夏日 光伏电站如何防患于未“燃”?

近日,自从进入夏季以来,持续的高温已经“蒸烤”一段时间了。据中央气象台网站消息,我国高温范围仍然较广,中东部多地最高气温仍会达到37~39℃,局地将超过40℃,中央气象台继续发布高温橙色预警。其实温度升高,有影响的不仅是人们的生活,在光伏行业温度每升高一度,光伏组件的输出功率会降低0.38~0.44%,不仅影响了发电量,还极易诱发火灾。如何防患于未“燃”?

夏季光伏电站如何降温?

1、光伏组件和逆变器都要保持通风。一般来说,在光伏电站在设计的时候通常会抬高支架(户用、工商业瓦屋面光伏电站除外),保证组件前后左右有足够的空间,保证空气的流通,以达到降温的目的,另外组件四周的金属边框也有一定的散热作用。

2、逆变器要做遮阳处理。现在市面上的大部分光伏逆变器一般都是IP65防护等级,具备一定的防风、防尘、防水等级。但夏天的时候环境温度较高,逆变器内各种元件器在运行过程中,容易产生高温,导致发电效率也会有所下降,甚至影响元器件的寿命。因此,部分光伏系统中的逆变器安装时会设有遮阳棚,以此来降低设备的温度。另外,逆变器的安装环境要做好遮阳、通风工作,保证空气的对流,也能提高电站发电量。


光伏电站的火灾风险管控,防大于治,规范技术管理和安全管理,是降低电站出现火灾事故风险最大的保证。

1、对于分布式光伏项目,尤其是彩钢瓦项目,要定期对组件的热斑进行检测,检测应在环境较低,辐照相对较高的时段进行检测,从季节上来说建议在春秋两季,热像仪有更加明显的色差显示,以便更多的查找出热斑。

2、检查并及时清除工程建设期的垃圾,尤其是组件包装残片、职工留下的易燃物;同时还要检查因空气气旋卷入到组件底部的可燃异物。

3、不能仅仅依靠数据平台的报警,同时定期组织对组串电流进行深度分析与比较,及时明确电流差异原因,方式连接器(MC插头)故障击穿彩钢瓦屋顶,而引起建筑火灾,有技术条件的不仅看平台的数据,还应形成每日数据对比分析,进一步确保电站的安全性。

4、一些带有直流汇流箱的分布式项目,要在高温季节来临之前,进行系统的额测温检查,检查时应在电站运行负荷较高的时段检查,防止出现低负荷检查无问题,但是带有高负荷的时候温度异常。

5、重点检查现场安装阶段制作的连接器(MC插头),是否存在施工拨线、压接不规范致使解除电阻增加而导致的发热;采用组串式逆变器的,应重点检查连接器处温度。

6、最后要建立安全检查制度,用体系化的管理,降低光伏火灾发生的概率。

虽然分布式光伏电站基本都买购买商业保险,但是因为分布式光伏电站一般都建设在用户的屋顶,一旦造成用户的重大的直接及间接经济损失,对电站的重建及后续电费的收取都会造成重大的困扰,这些损失远大于每年发电量的提升带来的收益,专业化的运维管理带来的不仅仅是发电收益的保证,更关键带来安全风险的降低以及风险的分担。


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