二、組件熱斑問題成因及解決建議
在實(shí)際應(yīng)用中,太陽能電池一般是由多塊電池組件串聯(lián)或并聯(lián)起來,以獲得所期望的電壓或電流的。為了達(dá)到較高的光電轉(zhuǎn)換效率,電池組件中的每一塊電池片都須具有相似的特性。在使用過程中,可能出現(xiàn)一個(gè)或一組電池不匹配,如:出現(xiàn)裂紋、內(nèi)部連接失效或遮光等情況,導(dǎo)致其特性與整體不諧調(diào)。
在一定條件下,一串聯(lián)支路中被遮蔽的太陽電池組件,將被當(dāng)作負(fù)載消耗其他有光照的太陽電池組件所產(chǎn)生的能量。被遮蔽的太陽電池組件此時(shí)會(huì)發(fā)熱,這就是熱斑效應(yīng)。這種效應(yīng)能嚴(yán)重的破壞太陽電池。
逆變器、匯流箱及運(yùn)維部分:
一、直流側(cè)安全風(fēng)險(xiǎn)大、易起火
傳統(tǒng)方案組件經(jīng)直流匯流箱、直流配電柜到逆變器,電壓高達(dá)1000V,直流拉弧起火和長(zhǎng)距離直流輸電起火給電站帶來很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。匯流箱、配電柜易被燒毀、進(jìn)水等。
案例:2014年8月,武漢某屋頂
光伏電站發(fā)生著火,彩鋼瓦屋頂被燒穿了幾個(gè)大洞,廠房?jī)?nèi)設(shè)備燒毀若干,損失慘重。最終分析原因?yàn)椋河捎谑┕せ蚱渌驅(qū)е履硡R流箱線纜對(duì)地絕緣降低,在環(huán)流、漏電流的影響下進(jìn)一步加劇,最終引起絕緣失效,線槽中的正負(fù)極電纜出現(xiàn)短路、拉弧,導(dǎo)致了著火事故的發(fā)生。
二、直流線纜觸電風(fēng)險(xiǎn)高,危害人身安全故
傳統(tǒng)集中式方案,每個(gè)逆變器100多組串正負(fù)極并聯(lián)在一起,當(dāng)任意的組串正極和負(fù)極漏電,1000V的直流高壓,觸電將無可避免。漁光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ)電站都是開放式電站,漁民、農(nóng)民經(jīng)常出入,一旦線纜對(duì)地或者魚塘出現(xiàn)絕緣破損,1000V高壓直流對(duì)水塘漏電,將可能導(dǎo)致人畜觸電安全事故。
三、熔絲故障率高,容易引發(fā)著火風(fēng)險(xiǎn)
傳統(tǒng)電站采用熔絲設(shè)計(jì)增加了直流節(jié)點(diǎn),電站即使使用熔絲,也不能有效地保護(hù)組件;而且在過載電流情況下,熔絲還會(huì)因熔斷慢,發(fā)熱高,引發(fā)著火風(fēng)險(xiǎn)。
幾乎所有的傳統(tǒng)電站都受熔絲故障率高的困擾,部分電站年故障率>7%,特別是在夏天,某30MW電站運(yùn)維人員反饋夏季平均每天熔絲故障數(shù)量達(dá)5-6個(gè)。