请教一下,光伏板老化时的电压电流与老化程度的关系有没有特定曲线
我没有见过光伏衰减曲线,
只知道衰减大概分为几个阶段:第一阶段是初期光衰减,这主要是电池片的光致衰减引起的,一般在3%以内,时间在15天以内;第二阶段衰减比较缓慢,一般很小,这一阶段在光伏组件使用的最初几年内;第三阶段光伏组件由于环境条件的影响,主要是封装材料的老化造成的,如EVA黄变造成的透光率降低,背板黄变造成光的反射率降低,以及热斑效应,PID现象,这引起的衰减比较大,甚至会造成光伏组件的失效。
1、光伏IV测试图是用上图的IV曲线测试仪测出的,目的是通过IV曲线的形态来判断目前待测组件的质量情况,通常有问题的组件它的曲线是不平滑的,不同的形态代表不同的故障,详细分析可以参考百度文库里的我的文章《光伏电站IV曲线测试的意义》
2、通常通过测IV特性,可以得到如下信息:
组串开路电压(Voc)和短路电流(Isc)以及极性
最大功率点电压(Vmpp)、电流(Impp)和峰值功率(Pmax)
光伏组件/组串填充系数FF
识别光伏组件/阵列缺陷或遮光等问题
积尘损失、温升损失,功率衰减、串并联适配损失计算等
组件的功率,转换效率(等,这些参考电器性能参数,后面单列);
组件类型(单晶,多晶,薄膜...);
组件的质保年限;
组件的尺寸;
组件的品牌;
组件的效率衰减曲线;
...
此外还包括一些电气性能参数
1.
开路电压
voc
2.
短路电流
isc
3.
最大功率点电压
vmpp
4.
最大功率点电流
impp
5.
填充因子
ff;
ff≈(impp/isc)*(vmpp/voc)
6.
组件的最大功率点功率
7.
组件的转换效率
8.
光伏组件的伏安特性(即iv曲线)
9.
光伏组件的pv特性
10.
温度对开路电压的影响系数
11.
温度对短路电流的影响系数
目前,我国光伏产业已进入规模化发展阶段,越来越多的光伏电站进入长达25年的运营期。运营期间发电水平是影响电站经济效益的关键因素,因此如何保障光伏电站高效发电成为运营商面临的首要问题。而解决该问题前,首先需进行光伏电站设备损耗分析,明白电站损耗发生在哪里,进而明确通过何种手段,将电站的损耗控制在合理的范围之内光伏电站的常见损耗:
降低损耗之建议:加强产品质量管控,确保组件及汇流箱的产品质量,避免因产品自身质量问题导致的整个电站的发电量损失。其中针对组件整个生产环节、生产工艺及原材料进行管控,加强组件到货验收的检查力度针对直流汇流箱,对生产使用的各电气元器件的质量做好管控,同时做好到货验收,确保光伏组件及汇流箱在生产及运输过程中质量受控。
加强竣工验收力度,通过有效的验收手段保障光伏组件及汇流箱的质量在施工环节不受到损坏,确保电站的施工质量,着重建议进行的验收内容如下:组件EL测试汇流箱各支路组串电压电流测试(开路电压、短路电流、工作电流、工作电压)汇流箱电气连接检查(避免极性错误,虚接等情况)。提升电站智能化运行水平,针对组串级别的工作情况进行监控,进而进行数据分析,及时找出故障源,进行点对点的故障排查,提升运维人员的工作效率,将因直流端故障导致的发电量损失降至最低。
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。
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。
您说的“光伏发电的衰减力”可能是“光伏组件的衰减”。
那“光伏组件的衰减”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℃,辐照度1000W/m2)的输出功率与标称功率的比值。 衰减一般分为初始光致衰减、老化衰减和PID电势能诱导衰减。