光伏发电的衰减力

安装光伏电站后，特别是分布式光伏电站，本地负载的有功功率很大一部分都从光伏电站而来，这样从系统吸收的有功功率降低。在无功功率不变的情况下，功率因数自然降低了。由于功率因数的降低，造成用户被供电公司检查，甚至罚款。这是大多数安装分布式光伏的用户困扰的事情。

至于如何解决，目前很多用户采用增加无功补偿模式，这样做会增加用户投资，因为一次设备投资较高，另外故障点也会增加。最可靠的方式，应该是利用光伏逆变器原有的无功调节功能，这样既满足了用户需求，也节省了投资。

保定特创电力科技有限公司生产的Tc-3063无功功率控制装置，是目前国内最好的无功功率控制器。

光伏无功功率控制器/光伏功率因数监控装置TC-3063主要功能简介

在系统运行中，TC-3063光伏无功功率监控装置不断监视母线电压和测量电流，具有对异常电流和电压报警功能，设置有无功功率控制功能：

(1)装置上电后，自动判别无功功率的功率因数，当功率因数过低时，自动启动无功功率调节功能

(2)功率因数过低报警，并启动调节光伏逆变器无功功率输出

(3)过负荷报警

(4)过电压报警

(5)低电压报警

(6)PT断线报警

以上功能均有控制字投入或退出，方便用户整定。

2.1MW的光伏电站高压并网后,功率因数只有50%是因为系统中感性负载过多造成的。

（1）首先说明一下功率因数相关公式：

COS∮=P/S，其中P为有功功率，S为视在功率，

S2=P2+Q2，Q为无功功率，

由公式可知，功率因数大小与系统有功功率P和无功功率Q相关，当Q为零时，功率因数为1，当Q小于零时，系统吸收无功，COS∮为负值，当Q大于零时，系统输出无功，COS∮为正值。因为光伏逆变器大多输出基本为全有功，系统功率因数必须会发生下降。

（2）光伏设备接入后系统无功基本无变化，因为光伏逆变器大多输出基本为全有功，系统功率因数下降原因主要为系统消耗有功功率有一部分由光伏设备提供，从10KV电网吸收有功功率减少，因此根据公式COS∮=P/S，功率因数降低。

光伏组件常见的问题有：热斑、隐裂和功率衰减。

由于这些质量问题隐藏在电池板内部，或光伏电站运营一段时间后才发生，在电池板进场验收时难以识别，需借助专业设备进行检测。

热斑形成原因及检测方法

光伏组件热斑是指组件在阳光照射下，由于部分电池片受到遮挡无法工作，使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑。

光伏组件热斑的形成主要由两个内在因素构成，即内阻和电池片自身暗电流。

热斑耐久试验是为确定太阳电池组件承受热斑加热效应能力的检测试验。通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测，用以表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用。

热斑检测可采用红外线热像仪进行检测，红外线热像仪可利用热成像技术，以可见热图显示被测目标温度及其分布。

隐裂形成原因及检测方法

隐裂是指电池片中出现细小裂纹，电池片的隐裂会加速电池片功率衰减，影响组件的正常使用寿命，同时电池片的隐裂会在机械载荷下扩大，有可能导致开路性破坏，隐裂还可能会导致热斑效应。 隐裂的产生是由于多方面原因共同作用造成的，组件受力不均匀，或在运输、倒运过程中剧烈的抖动都有可能造成电池片的隐裂。

光伏组件在出厂前会进行 EL 成像检测，所使用的仪器为 EL 检测仪。

该仪器利用晶体硅的电致发光原理，利用高分辨率的 CCD 相机拍摄组件的近红外图像，获取并判定组件的缺陷。

EL 检测仪能够检测太阳能电池组件有无隐裂、碎片、虚焊、断栅及不同转换效率单片电池异常现象。

功率衰减分类及检测方法

光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增长，组件输出功率逐渐下降的现象。光伏组件的功率衰减现象大致可分为三类：

第一类，由于破坏性因素导致的组件功率衰减；

第二类，组件初始的光致衰减；

第三类，组件的老化衰减。

其中，第一类是在光伏组件安装过程中可控制的衰减，如加强光伏组件卸车、倒运、安装质量控制可降低组件电池片隐裂、碎裂出现的概率等。

第二类、第三类是光伏组件生产过程中亟需解决的工艺问题。光伏组件功率衰减测试可通过光伏组件 I-V 特性曲线测试仪完成。

光伏电池光衰可分为两个阶段：初始光致衰减和老化衰减。

初始光致衰减

初始的光致衰减，即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降，但随后趋于稳定。导致这一现象发生的主要原因是P型（掺硼）晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。通过改变P型掺杂剂，用稼代替硼能有效的减小光致衰减；或者对电池片进行预光照处理，是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前，光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内，同时也提高组件的输出稳定性。

老化衰减

老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降，产生的主要原因与电池缓慢衰减有关，也与封装材料的性能退化有关。其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主要原因。紫外线的长期照射，使得EVA及背板（TPE结构）发生老化黄变现象，导致组件透光率下降，进而引起功率下降。

20年内不能超过20%。光伏组件衰减率是指光伏组件运行一段时间后，在标准测试条件下（AM1.5、组件温度25°C，辐照度1000W/m2）最大输出功率与投产运行初始最大输出功率的比值。

伏组件衰减率的确定可采用加速老化测试方法、实地比对验证方法或其他有效方法。加速老化测试方法是利用环境试验箱模拟户外实际运行时的辐照度、温度、湿度等环境条件，并对相关参数进行加倍或加严等控制，以实现较短时间内加速组件老化衰减的目的。

实地比对方法

自组件投产运行之日起，根据项目装机容量抽取足够数量的组件样品，由国家资质认定（CMA）的第三方检测实验室，按照GB/T6495.1标准规定的方法，测试其初始最大输出功率后。

与同批次生产的其他组件安装在同一环境下正常运行发电，运行之日起一年后再次测量其最大输出功率。将前后两次最大输出功率进行对比，依据衰减率计算公式，判定得出光伏组件发电性能的衰减率。

光伏电站的使用周期是25年。

光伏电站是一套系统，其中主要包含用来发电的光伏组件、用来把直流电转交流电的逆变器和支撑电站的支架。

逆变器的使用寿命10年左右，光伏电站的使用期间是需要更换一次逆变器的。

而支架和组件一般都能使用25年以上。光伏电站的设计使用寿命是25年，这是国家规定的标准。

光伏组件使用久了会有一定的衰减，国家标准规定光伏板25年总的功率衰减不超过20%，如果超过20%就算使用寿命终结。

一、光伏组件的温度特性光伏组件一般有3个温度系数：开路电压、短路电流、峰值功率。当温度升高时，光伏组件的输出功率会下降。市场主流晶硅光伏组件的峰值温度系数大概在-0.38~0.44%/℃之间，即温度每升高一度，光伏组件的发电量降低0.38%左右。而薄膜太阳能电池温度系数会好很多，如铜铟镓硒(CIGS)的温度系数仅为-0.1~0.3%，碲化镉(CdTe)温度系数约为-0.25%，均优于晶硅电池。二、老化衰减在光伏组件长期应用中，会出现缓慢的功率衰减。第一年的衰减最大值约3%，后面24年每年衰减率约0.7%。由此计算，25年后的光伏组件实际功率仍可达到初始功率的80%左右。老化衰减主要原因有两类： 1)电池本身老化造成的衰减，主要受电池类型和电池生产工艺影响。 2)封装材料老化造成的衰减，主要受组件生产工艺、封装材料以及使用地的环境影响。紫外线照射是导致主材性能退化的重要原因。紫外线的长期照射，使得EVA及背板(TPE结构)发生老化变黄现象，导致组件透过率下降，从而引起功率下降。除此之外，开裂、热斑、风沙磨损等都是加速组件功率衰减的常见因素。这就要求组件厂商在选择EVA及背板时，必须严格把关，以减小因辅材老化引起的组件功率衰减。三、组件初始光致衰减光伏组件初始的光致衰减，即光伏组件输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降，但随后趋于稳定。不同种类电池的光致衰减程度不同： P型(硼掺杂)晶硅(单晶/多晶)硅片中，光照或电流注入导致硅片中形成硼氧复合体，降低了少子寿命，从而使得部分光生载流子复合，降低了电池效率，造成光致衰减。而非晶硅太阳能电池在最初使用的半年时间内，光电转换效率会大幅下降，最终稳定在初始转换效率的70%～85%左右。对于HIT及CIGS太阳能电池，则几乎没有光致衰减。四、灰尘、雨水遮挡大型光伏电站一般建设在戈壁地区，风沙较大，降水很少，同时清理的频率不会太高，长久使用后，可造成效率损失约8%。五、组件串联不匹配光伏组件串联不匹配，可以用木桶效应来形象的解释。木桶的盛水量，被最短的木板限制而光伏组件输出电流，被串联组件中最低的电流限制。而实际上组件之间多少都会存在一定的功率偏差，因此组件失配多少都会造成一定的功率损失。以上五点是影响光伏电池组件最大输出功率的主要因素，且会造成长期的功率损失，所以，光伏电站后期运维十分重要，可有效降低故障所带来的效益损失。

光伏电站的寿命比想象中的要长很多哦！我国最早的光伏电站是甘肃省甘肃能源研究所，建设时间是1983年，现在已经有超过35年的使用历史了，但是现在能正常发电。根据现在的技术，光伏电站的寿命在25年-30年，有一些运维比较好的电站，甚至可以使用超过40年。一遍家庭光伏电站的寿命都能在25年左右。当然，在使用的过程中，组件的发电效率会有一些衰减，但是这只是非常小的衰减。可以放心安装。如果你想了解光伏电站安装后，具体能获得多少收益，可以现在下载碳盈协同APP，登录首页时之后，点击“收益测算”就可以了，十分简单。

另外，还要提醒你，安装光伏电站，一定要选择大厂品牌的产品，售后有保障，运维服务好，才能保障光伏电站的使用寿命达到理想的时间哦~

光伏组件在制造出来后一直处于衰减的状态。尤其是开始接受阳光照射后，衰减会急剧加快，导致光伏组件的发电效率大大降低，其中，光伏组件的衰减是指光伏组件的输出功率下降的现象，导致光伏组件衰减的因素包括组件初始光致衰减，组件材料老化衰减，电势诱导衰减及外界环境或破坏因素导致的衰减等。

为了消除光伏组件衰减造成的发电损失。相关技术中提供了一种组件修复法，该方法主要针对电视诱导衰减，具体修复法。事项光伏组件的边框与电池串的。正电极（或负电极）施加电压，使边框和电池。串的负电极之间形成负偏压，为已经迁移到电池串内部的碱金属离子提供能量，使碱金属离子重新回到电池串外，从而实现电视诱导衰减的修复，该方法虽然能够对电视诱导衰减进行一定程度的修复，但是对于组件初始光致衰减、组件材料老化衰减等光伏组件衰减，该方法无法进行修复，造成光伏组件衰减造成的发电损失依然很大。

光伏组件衰减修复方法，第一方面，提供了一种光伏电站中的光伏组件衰减修复法，方法包括，控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出，待修复的光伏组件包括一个光伏组件或者至少两个串联的光伏组件，向所述带修复的光伏组件的正负极注入修复电流。

使得修复电流通过光伏组件内的电池串正负电极输入到电池中，从而实现光伏组件

的初始光致衰减，组件材料老化衰减以及电势诱导衰减修复。（1）通过修复电流的注入，使得光伏组件内导致光伏衰减的活性中心与注入的非平衡态电子和空穴发生反应，转化为一种不会产生衰减的状态，从而使原先在光照发生的衰减得到复原，实现对组件初始光致衰减的修复，（2）而通过修复电流注入，光伏组件内的温度会大幅度的升高，可以将光伏组件内的水分排除，避免水分对电子串的电极和互联部分的的腐蚀，同时避免电池串的电极和互联部分存在水分产生的漏电流导致功率下降，另外，由于修复电流的注入还能使钝化层的空间结构在温度和电流的共同作用下恢复到原有状态，钝化层的钝化效果得到恢复，实现对组件材料老化衰减的修复。（3）通过修复电流的注入，会在光伏组件的正负极电极之间产生较大的电视差，从而使原本进入电池串的碱金属离子从电池串脱离，从而在在一定程度上实现电势诱导衰减的修复。（4）通过修复电流的注入，使的封装在光伏组件的电池也已经形成的部分缺陷（如硼-氧复合体、铁-硼对等）被电流打散，使原本具有复合活性的缺陷不再存在，从而使已经衰减的性能得到部分恢复，完成其他原因造成的光伏组件衰减的修复。也就是说。通过采用该方法对光伏组件进行修复，能够同时对组件初始光致衰减，组件材料老化衰减，电势诱导衰减以及其他原因（如外界环境或破坏性因素）造成的光伏组件衰减进行修复。

有功功率降低有以下可能性：

电池板的输入能量降低，即光照变弱

逆变器自身的MPPT追踪出现异常，追不到最大点

逆变器因某种原因主动降低有功功率，如温度过高，输入电流过大，电网电压过低等原因