非正常功率衰减光伏组件的发电量分析与研究

光伏组件是光伏电站的关键部件,其功率衰减将造成光伏电站的整体发电量下降,影响电站的效益。通过对连接有正常功率衰减光伏组件和非正常功率衰减光伏组件的2台逆变器的发电量数据进行分析,得出了非正常功率衰减光伏组件的衰减规律及衰减程度,可为以后深入研究提供参考。     

表面积灰影响光伏组件泄漏电流与衰减寿命的研究

主要研究发生电位诱导衰减的光伏组件在表面积灰作用下,其泄漏电流和输出功率的变化机理,以Peck方程为基础,建立覆灰光伏组件模型;利用实验室模拟现场环境,从泄漏电流、活化能指数Ea和最大功率点功率3个角度分析灰尘积累的影响。实验结果表明:表面覆灰与环境湿度的共同作用会大大增加组件泄漏电流、减小使用寿命;利用灰尘密度和泄漏电流的近似线性关系,推导出覆灰与洁净组件的功率衰减相关系数λ,可用来准确预测覆灰组件的功率衰减;提出的覆灰模型对光伏组件实际泄漏电流和功率衰减特性具有较好的拟合效果。     

晶体硅光伏组件的全寿命周期介绍(2)

正3.6光伏发电系统性能稳定、可靠,使用寿命长目前世界上普遍认为晶体硅光伏组件的平均寿命是25～30年。这里所说的组件25年寿命期是指组件的功率质保期,即25年后组件的功率不低于初始功率的80%,而不是指组件完全不发电或很少发电。实际上光伏组件效率衰减是一个缓慢的过程,因此光伏组件完全可以在30年甚至更长时间内为人类持续提供清洁电力。3.7光伏发电为局地微气候环境改善带来正能量     

太阳电池失配对光伏组件的影响分析

针对光伏组件EL测试时出现的明暗差异现象,通过EL测试机理及明暗影响因素解析异常产生的原因,并评估此类组件的质量风险。分析表明,组件EL测试发现的明暗差异问题,既有电池效率失配的原因,也有电流失配的原因。从组件功率衰减方面来看,效率失配对组件功率衰减的影响较大,电流失配对组件功率衰减的影响较小。     

光伏组件潜在诱导衰减的研究

光伏组件的潜在诱导衰减(PID)会减少光伏发电系统对外输出的电能,严重情况下会使光伏发电系统瘫痪,几乎无法对外输出电能。在温度为85℃和85%湿度的条件下,对单块光伏组件进行潜在诱导衰减效应的模拟测试,即组件的铝边框和输出端产生1000 V的电势差,每隔6 h测试组件的电致发光(EL)和I-V性能,老化时间持续了48 h。结果表明:该效应会使组件产生漏电,漏电程度随着实验持续的时间而变得严重。运用电容器原理去解释潜在诱导衰减产生的物理机制,前板采用亚克力板去制作新的光伏组件,能使组件的功率衰减控制在5%以内,完全具有抗PID的性能。     

基于不同胶膜封装的n型双玻TOPCon光伏组件的可靠性研究

胶膜是光伏组件封装时的关键材料,其性能的优劣将直接影响光伏组件输出功率的大小和使用寿命。采用两种不同的胶膜封装n型TOPCon光伏组件,并通过湿热、热循环、电势诱导衰减(PID)测试,研究两种胶膜封装的光伏组件的电性能和可靠性。实验结果表明：正、背面均采用聚烯烃弹性体(POE)胶膜的光伏组件较正面POE胶膜+背面聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜的光伏组件最大功率高2.2 W,光电转换效率高0.08%;正、背面均采用POE胶膜的光伏组件在经过湿热、PID测试后输出功率衰减也低于正面POE胶膜+背面EVA胶膜的光伏组件。POE胶膜可在一定程度上降低出现PID现象的风险,在很大程度上延长光伏组件的使用寿命,因此越来越多的双玻光伏组件开始使用POE胶膜。     

不同技术类型光伏组件的户外发电性能及衰减分析

对在广东省顺德地区(属于亚热带季风气候)运行的异质结(HIT)光伏组件、铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏组件、碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件这3种不同技术类型的光伏组件的户外发电性能进行了比较,并对这3种光伏组件的功率衰减情况进行了定量分析.截至2019年12月,上述3种光伏组件的户外累计运行时间长达12年,其室内I-V特...     

光伏组件寿命衰退建模与寿命预测高斯随机过程回归方法研究

服役中光伏组件受到内部老化及外界环境影响,组件寿命衰减过程呈高度的非线性、随机性。针对光伏组件衰退机理及其过程,分析光伏组件衰退过程、衰退因子及其对光伏组串电池组件特性的影响,提出基于指数衰减的太阳电池衰退电路模型,并利用退化模型定量分析衰退因子对寿命预测指标输出功率的影响;进而,选取等效串联电阻和输出功率作为光伏组件寿命预测指标,提出综合输出功率和等效串联电阻的联合高斯随机过程寿命预测方法,并分析核函数和数据特性对寿命预测的影响。仿真与实例验证表明：所提寿命预测模型具有精度高、鲁棒性强的优点。     

晶体硅光伏组件抗PID机理研究

从封装材料和电池片两方面对引发晶体硅光伏组件的电位诱发衰减现象的主要因素进行研究,通过实验分析得出引起该现象的关键因素和产生机理。通过优化电池片工艺及优化封装材料两种措施来消除该因素的影响,最终通过改变封装材料和优化电池片表面钝化层的方式分别制备两类具有抗电位诱发衰减性能的晶体硅光伏组件,其在-1000 V、85℃、85%相对湿度条件下大于1000 h的测试后,两类组件功率衰减都小于3%,组件的电位诱发衰减现象得以消除,光伏组件的抗电位诱发衰减性能大幅提升。     

光伏电站组件抗PID效应恢复效果分析

由于环境差异和制造工艺等原因,光伏组件使用过程中出现一系列影响发电效率的问题。作为引起组件功率衰减的众多原因之一,PID(电势诱导衰减)现象引起了广泛的关注。文中介绍了光伏组件PID效应的产生机理,并结合某沿海光伏电站PID效应实际处理情况,通过数据对比,分析逆变器负极接地和更换严重PID效应组件后的恢复效果情况。     

组件功率衰减对光伏发电系统效率的影响

根据光伏发电系统效率的计算公式推导证明组件功率衰减对光伏发电系统效率的影响,并得出计算其影响大小的方法,为更准确地计算和评估光伏发电系统的状态提供帮助。     

自然降雨下光伏组件积灰预测方法研究

为了预测光伏组件上的积灰量,以相关气象因素为输入变量,基于最小二乘支持向量机(LSSVM)预测算法,并通过改进粒子群算法(PSO)中惯性因子的衰减方式提高预测算法寻优鲁棒性。在积灰预测模型中考虑当地时空因素,引入强相关的降雨量,并结合光伏组件发电功率衰减率,建立自然降雨清洗下的积灰预测模型。在杭州地区进行测量实验,通过实例计算表明此模型可快速预测统计周期内光伏组件积灰量以及积灰引起功率衰减率,为精准预测光伏发电功率和制定组件清洁频率提供依据。     

不同标称功率光伏组件替换使用时的模型研究

针对某类光伏组件无备件更换时替换成其他标称功率光伏组件使用的可行性进行研究,通过Matlab软件仿真模拟不同标称功率光伏组件串联后的输出特性曲线,以实物实验来验证效果;并对不同标称功率光伏组件构成的光伏组串运行时的温度进行测试,用于判断光伏组件是否存在发热烧坏的情况。结果显示：1)采用不同标称功率光伏组件形成的光伏组串的I-U曲线和P-U曲线均在达到最大值之前出现了一个拐点,曲线不如采用相同标称功率光伏组件时的平滑。2)当两块较大标称功率光伏组件串联时,其中一块被替换为较小标称功率光伏组件后,其整体的最大输出功率会降低,但输出功率的这种变动不影响光伏组件的正常使用;而当两块较小标称功率光伏组件串联时,其中一块被替换为较大标称功率光伏组件后,其整体的最大输出功率基本不变。由此可知,当相同标称功率的光伏组件备件不足时,最好替换的光伏组件不要与被替换光伏组件的标称功率差异太大,否则容易引起光伏组串较大的输出功率损失。3)低标称功率的光伏组件与高标称功率光伏组件串联后,光伏组件的表面温度在正常范围内,光伏组件可正常运行。该研究为光伏组件备件不足带来的困扰提供了解决方案。     

光伏组件在中国西北荒漠电站应用实例的分析

主要研究晶体硅及薄膜光伏组件在中国西北荒漠地区光伏电站系统中多年应用后功率的衰减及影响光伏电站系统功率输出的诸多因素,并对光伏电站系统中存在的实际问题作出归纳与分析,最后结合实际检测数据与光伏组件的各项性能,在组件电气原理、系统安装结构、材料应用、产品性能等各指标的基础上作出总结,并为产品优化和电站项目建设提出参考性建议。     

1500V光伏系统PID效应解决方案探讨

光伏组件PID效应导致光伏组件出现功率衰减的现象,使光伏电站的发电量下降,收益减少,影响了光伏电站的进一步推广。1500 V光伏系统由于光伏组件的直流电压进一步升高,使其PID效应较1000V系统更为突出。本文从光伏组件PID效应的起因进行分析,对国内外主流的PID效应解决方案的特点进行了分析对比,并在此基础上提出一种适合于1500 V光伏系统的PID效应解决方案。     

局部阴影条件下光伏组件的输出特性研究

为研究局部阴影对光伏组件输出特性的影响,本文以320 W单晶硅光伏组件为研究对象,利用软件模拟方法研究组件在不同遮挡比例和不同遮挡方式下的输出特性,并通过现场实验对模拟结论进行验证。研究结果表明,光伏组件内任意一块电池片的遮挡均会导致整个组件输出功率衰减,当电池片被遮挡面积大于50%时,组件输出功率降低1/3;组件中处于同一旁路二级管内的电池片被遮挡时,不论被遮挡的电池片数量是多少,均会导致约29%的组件功率衰减;组件被局部阴影纵向贯穿遮挡时的输出功率比横向贯穿遮挡时提高约216 W。     

一种固定式和跟踪式光伏阵列功率的估算模型

为估算光伏阵列的发电输出,提出一种能精确到分钟的光伏功率估算模型,适用于固定式和双轴跟踪式阵列。该模型首先根据测量的水平直射、散射辐照度、太阳的位置、组件的安装结构来计算组件表面吸收的辐照度,再结合组件和逆变器的实际效率,估算输出功率。该模型考虑了入射角修正、组件的衰减、灰尘带来的损失、法向直射辐射的修正。使用澳大利亚沙漠知识太阳能中心的数据验证该模型,并应用该模型研究双轴跟踪相对固定光伏阵列的发电量增益。     

沙漠环境沙尘覆盖下的光伏组件输出特性研究

采取野外测试与实验室测试相结合的方法,对内蒙古库布齐沙漠环境下的光伏组件输出特性进行研究分析。结果显示:自然沙漠环境下,积尘时间和安装倾角对沙尘覆盖下的光伏组件的输出功率均有较大影响。光伏组件暴露在自然环境下10个多月不做人工清洗,其输出功率损耗率最大可达30%;与此同时,实验室的测试结果表明,随着组件表面积尘密度的增加,组件的转换效率呈对数衰减。     

晶体硅光伏组件EL测试的缺陷分析

主要利用电致发光(EL)手段对晶体硅光伏组件产生的裂纹、断栅和黑片等隐性缺陷进行分析研究,测试组件的最大功率;将有明显隐性缺陷的组件与无明显隐性缺陷的组件进行对比,分析各性能参数的差异,同时研究缺陷对功率的影响及缺陷产生的原因。另外,为研究黑片对组件的影响,选取组件做PID试验,观察试验后的组件EL图像和功率衰减情况,分析黑片产生原因及其对组件性能产生的影响。     

吕梁市光伏发电系统效率提升研究

对影响光伏发电系统发电量的因素进行了研究,通过实验方法确定了倾角、方位角和局部阴影遮挡对吕梁市光伏组件发电量的影响.结果表明:在接近地理纬度的角度范围内,倾角对光伏组件发电功率的影响在12％左右;调整方位角对光伏组件功率的影响较大,在合理跟踪方位角的情况下,可使光伏组件发电功率增长1倍;遮挡对光伏组件的发电功率影响很大...