PID預(yù)防及恢復(fù)既能夠保障負(fù)極接地的可靠性,又能使逆變器具備完善的保護(hù)功能,被稱為防PID效應(yīng)套件。防PID效應(yīng)套件是由絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和接地保護(hù)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成,假設(shè)電池板PV+對(duì)大地的絕緣阻抗為Rx(因負(fù)極接地,故無(wú)需監(jiān)測(cè)PV-對(duì)地阻抗)。首先為PV+并聯(lián)已知電阻R1,其次測(cè)量并聯(lián)后PV+對(duì)大地電壓,然后計(jì)算出Rx值。一旦Rx低于閾值時(shí),逆變器立刻報(bào)警停機(jī),防止絕緣阻抗過低造成的短路風(fēng)險(xiǎn)。目前光伏行業(yè)比較認(rèn)可的認(rèn)可的一種PID效應(yīng)成因是,隨著光伏系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用,系統(tǒng)電壓越來(lái)愈高,電池組件往往20-22塊串聯(lián)才能達(dá)到逆變器的MPPT工作電壓。這就導(dǎo)致了很高的開路電壓和工作電壓。局部陰影對(duì)光伏組件性能會(huì)有一定的影響。質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)優(yōu)點(diǎn)
PID預(yù)防及恢復(fù)的方法包括了增大EVA、POE等封裝材料的體積電阻;采用低Na+離子含量的玻璃,甚至石英玻璃;避免組件在潮濕環(huán)境下使用;玻璃表面經(jīng)常清潔;增加邊框密封膠體積電阻,減少空隙和氣泡;鋁邊框表面鈍化處理,氧化膜要厚;鋁邊框表面避免采用導(dǎo)電金屬附件;鋁邊框接地孔遠(yuǎn)離組件下沿;隨著大組件、大電流、1500V系統(tǒng)、雙面發(fā)電越來(lái)越普及,組件的漏電流必然也會(huì)越來(lái)越大,因此我們必須從方方面面來(lái)預(yù)防PID的發(fā)生。行業(yè)對(duì)高體積電阻封裝材料預(yù)防PID已經(jīng)有清晰的認(rèn)識(shí)和成熟的應(yīng)用,但對(duì)組件表面積灰、鋁邊框絕緣性能等對(duì)PID的影響并沒有十分重視,主要是因?yàn)檫@幾項(xiàng)因素已經(jīng)在系統(tǒng)運(yùn)維層面。當(dāng)光伏系統(tǒng)朝著越來(lái)越不利于抗PID的方向發(fā)展,各種防微杜漸的措施就必須引起重視。質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)優(yōu)點(diǎn)ANTIPID設(shè)備是上海質(zhì)衛(wèi)環(huán)保科技有限公司專門為太陽(yáng)能電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行PID恢復(fù)而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,因?yàn)殡姵仄偷孛嬷g還隔著EVA和玻璃。一般情況下這兩種材料是不導(dǎo)電的(或者其導(dǎo)電性非常差),但電池片電壓較高時(shí),也會(huì)有很小的電流從電池流向地面,其大小在微安量級(jí);封裝材料流向地面的漏電流形成后,在電池減反膜(ARC)表面(如圖一中2所示)留下了負(fù)離子(也可以看成一定數(shù)量的電子從地面流到電池的減反膜表面),造成了負(fù)電荷的積累;負(fù)電荷積累之后,將會(huì)吸引pn結(jié)中的一部分空穴(帶正電)。根據(jù)光伏效應(yīng)的原理,空穴應(yīng)該流向電池的p區(qū)(正極),所以部分空穴被吸引后,電池將不能達(dá)到設(shè)計(jì)的功率輸出,太陽(yáng)電池的填充因子(FF)、短路電流(Isc)和開路電壓(Voc)降低,組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。
PID預(yù)防及恢復(fù)措施,主要就是采用微型逆變器:系統(tǒng)電壓降低,且每臺(tái)隔離型微逆直流負(fù)端可以接地,產(chǎn)生的PID效應(yīng)應(yīng)該可以降低甚至忽略不計(jì);含Si多的減反層比含N多的減反層更可以抵抗PID現(xiàn)象。改變折射率成為抗PID的手段之一,但改變電池減反層的折射率會(huì)改變電池生產(chǎn)成本和電池的發(fā)電效率,在不提高成本并且基本不改變效率的情況下做到抗PID對(duì)電池廠是一個(gè)非常大的難度。在組件中替換玻璃(降低Na+),但成本太高幾乎不可行。替換EVA,但新材料帶來(lái)成本提高和使用中的持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)。PID預(yù)防及恢復(fù)措施在目前的光伏組件應(yīng)用中是很常見的,因?yàn)镻ID現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),會(huì)引起一塊組件功率衰減50%以上,從而影響整個(gè)組串的功率輸出。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區(qū)比較容易發(fā)生PID現(xiàn)象。光伏組件廠商針對(duì)一些關(guān)于組件的檢測(cè)是必不可少的,這樣才能確保光伏組件的質(zhì)量。
為了做好PID預(yù)防及恢復(fù),在光伏組件安裝前檢查組件是否有陰影和灰塵;檢測(cè)每一塊組件的功率是否足夠;調(diào)整組件的安裝角度和朝向;檢測(cè)組件串聯(lián)后電壓是否在電壓范圍內(nèi),電壓過低系統(tǒng)效率會(huì)降低;多路組串安裝前,先檢查各路組串的開路電壓,相差不超過5V,如果發(fā)現(xiàn)電壓不對(duì),要檢查線路和接頭;安裝時(shí),可以分批接入,每一組接入時(shí),記錄每一組的功率,組串之間功率相差不超過2%。如果這些方法不行,還有可能是:安裝地方通風(fēng)不暢通,逆變器熱量沒有及時(shí)散播出去,或者直接在陽(yáng)光下曝露,造成逆變器溫度過高;電纜接頭接觸不良,電纜過長(zhǎng),線徑過細(xì),有電壓損耗,然后造成功率損耗;光伏電站并網(wǎng)交流開關(guān)容量過小,達(dá)不到逆變器輸出要求。上海質(zhì)衛(wèi)環(huán)保科技有限公司是一家太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域?qū)I(yè)質(zhì)量管控和提升的高科技公司。湖南質(zhì)衛(wèi)科技PID預(yù)防及恢復(fù)案例
上海質(zhì)衛(wèi)環(huán)保科技開發(fā)的ANTIPID產(chǎn)品,可用于電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行PID效應(yīng)的預(yù)防和恢復(fù)。質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)優(yōu)點(diǎn)
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,目前除非對(duì)組件進(jìn)行PID測(cè)試,尚無(wú)直接的測(cè)試方法可以判斷哪種EVA可以減小PID效應(yīng);在日夜交替的循環(huán)的溫度變化下(逐漸結(jié)晶而使透明度緩慢下降),透光率是否還能長(zhǎng)期保持尚無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持;吸熱,在光伏組件的使用溫度范圍中有部分分子熔融或移動(dòng)。PID測(cè)試有兩種加速老化的方式,在特定的溫度、濕度下,在組件玻璃表面覆蓋鋁箔、銅箔或者濕布,在組件的輸出端和表面覆蓋物之間施加電壓一定的時(shí)間。在85%濕度,85攝氏度或者是60攝氏度,或85攝氏度的環(huán)境下,將-1000V直流電施加在組件輸出端和鋁框上九十六個(gè)小時(shí)。質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)優(yōu)點(diǎn)
上海質(zhì)衛(wèi)環(huán)??萍加邢薰局饕?jīng)營(yíng)范圍是儀器儀表,擁有一支專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場(chǎng)口碑。公司業(yè)務(wù)分為光伏組件測(cè)試設(shè)備,AntiPID產(chǎn)品,光伏檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),光伏檢測(cè)技術(shù)服務(wù)等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司秉持誠(chéng)信為本的經(jīng)營(yíng)理念,在儀器儀表深耕多年,以技術(shù)為先導(dǎo),以自主產(chǎn)品為重點(diǎn),發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì),打造儀器儀表良好品牌。質(zhì)衛(wèi)科技立足于全國(guó)市場(chǎng),依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,融合前沿的技術(shù)理念,飛快響應(yīng)客戶的變化需求。