在PID预防及恢复中,首先就是了解PID,从光伏组件的内部原因来说,系统方面,逆变器接地方式和组件在阵列中的位置,决定了电池片和组件受到正偏压或者负偏压。电站实际运行情况和研究结果表明:如果整列中间一块组件和逆变器负极输出端之间的所有组件处于负偏压下,则越靠近输出端组件的PID现象越明显。而在中间一块组件和逆变器正极输出端中间的所有组件处于正偏压下,PID现象不明显。组件方面,环境条件如湿度等的影响导致了漏电流的产生。电池方面,电池片由于参杂不均匀导致方块电阻不均匀;优化电池效率而采用的增加方块电阻会使电池片更容易衰减,导致容易发生PID效应。在PID预防及恢复装置中,控制单元用于采集光伏发电系统中光伏阵列的负极对大地电压。浙江光伏电站PID预防及恢复解决方案
PID预防及恢复的方法包括了增大EVA、POE等封装材料的体积电阻;采用低Na+离子含量的玻璃,甚至石英玻璃;避免组件在潮湿环境下使用;玻璃表面经常清洁;增加边框密封胶体积电阻,减少空隙和气泡;铝边框表面钝化处理,氧化膜要厚;铝边框表面避免采用导电金属附件;铝边框接地孔远离组件下沿;随着大组件、大电流、1500V系统、双面发电越来越普及,组件的漏电流必然也会越来越大,因此我们必须从方方面面来预防PID的发生。行业对高体积电阻封装材料预防PID已经有清晰的认识和成熟的应用,但对组件表面积灰、铝边框绝缘性能等对PID的影响并没有十分重视,主要是因为这几项因素已经在系统运维层面。当光伏系统朝着越来越不利于抗PID的方向发展,各种防微杜渐的措施就必须引起重视。江苏太阳能组件PID预防及恢复从系统上而言,PID预防及恢复可以采用串联组件的负极接地方式来降低PID影响。
在PID预防及恢复中,局部阴影对光伏组件性能会有一定的影响,如果组件面积有10%的阴影遮挡可导致80%甚至更高的功率损失,遮挡面积达到20%及以上时,组件的输出功率几乎为零。相同面积的阴影遮挡时,集中遮挡造成的组件输出特性衰减远大于分散遮挡,而且遮挡越分散造成组件输出特性的衰减越小;阴影在不同的电池子串组上分布均匀时,特性曲线趋势正常,分布不均匀时,子串组间电流不均衡,使得组件I-V曲线呈阶梯状,P-V曲线出现多峰;在被遮挡的单体电池上,阴影所占的面积比例越大,组件的功率损失越大。在光伏产业蓬勃发展的目前,光伏组件测试设备显得尤为重要,而PID预防及恢复主要就是控制光伏产品质量。
PID预防及恢复措施,主要就是采用微型逆变器:系统电压降低,且每台隔离型微逆直流负端可以接地,产生的PID效应应该可以降低甚至忽略不计;含Si多的减反层比含N多的减反层更可以抵抗PID现象。改变折射率成为抗PID的手段之一,但改变电池减反层的折射率会改变电池生产成本和电池的发电效率,在不提高成本并且基本不改变效率的情况下做到抗PID对电池厂是一个非常大的难度。在组件中替换玻璃(降低Na+),但成本太高几乎不可行。替换EVA,但新材料带来成本提高和使用中的持续风险。PID预防及恢复措施在目前的光伏组件应用中是很常见的,因为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、高盐碱的沿海地区比较容易发生PID现象。在PID预防及恢复中,ANTIPID是太阳能电站PID恢复和预防领域较专业的设备等。
在PID预防及恢复中,电池组件在封装的层压过程分为5层。从外到内为:玻璃、EVA、电池片、EVA、背板。由于EVA材料不可能做到100%的绝缘,特别是在潮湿环境下水气通过作为封边用途的硅胶或背板进入组件内部。EVA的酯键在遇到水后按下面的过程发生分解,产生可以自由移动的醋酸。醋酸和玻璃表面碱反应后,产生了钠离子。钠离子在外加电场的作用下向电池片表面移动并富集到减反层而导致PID现象的产生。已经衰减的电池组件在100℃左右的温度下烘干100小时以后,由PID引起的衰减现象消失了。从而得到一个结论:某些引起PID衰减的过程是可逆的。当然在实际工程中,高温加热组件的这种方式不现实,不可能大规模应用。在PID预防及恢复装置中,电源钳位单元的输出端与逆变器的直流侧相连。上海分布式电站PID预防及恢复应用
在PID预防及恢复装置中,电源钳位单元用于在逆变器处于关机状态时,控制逆变器中的电容承受正压。浙江光伏电站PID预防及恢复解决方案
在PID预防及恢复中,并网验收时检测:该阶段主要测试项目为外观检查、较大功率确定及EL测试。以上检测的进行,为电站建设参与方解决质量问题提供了技术保障。运行后定期检测:组件在电站运行后数年内,定期抽样送至实验室进行检测。组件经长期的户外运行,在安全、性能等方面均存在较大的衰退。该阶段主要测试项目为较大功率确定、EL、绝缘试验、湿漏电流试验等性能及安全试验。其中的功率衰减率依旧是关注的焦点。提高电站发电量,其组件的衰减尽可能保持一致。ANTIPID设备是进行PID恢复而设计的系统。设备安装在逆变器的直流侧,适用于分布式电站及大型地面并网电站。通过时控、光控、系统电压控制等方式自动运行,实现在太阳能电池不发电时对太阳能电池组件进行PID恢复。大幅提高电站的发电量,明显提高了客户受益。浙江光伏电站PID预防及恢复解决方案
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