光伏组件热斑效应

众所周知为了使组件达到高达的功率输出,光伏组件中的单体电池须具备相似的特性,对于组串及阵列也是如此。但是在组件的实际使用过程中,有可能会出现电池裂纹或不匹配、内部连接失效、局部被遮光或是弄脏等情况,导致一个或者一组电池的特性与整体特性不谐调。失谐电池不但对组件输出没有任何贡献,而且还会消耗其他电池产生的能量,导致局部过热。这种现象称为热斑效应。当组件被短路时,内部功率消耗较大,热斑效应也很严重。

热斑效应不仅会严重影响组件的性能和使用寿命,还有可能引发燃烧及火灾,给电站带来财产损失和人员伤害,因此有效的判断热斑效应的发生及严重性是电站长期的工作。下左图是电站现场发生的组件背板灼烧现象。

 热斑效应不仅会严重影响组件的性能和使用寿命,还有可能引发燃烧及火灾,给电站带来财产损失和人员伤害,因此有效的判断热斑效应的发生及严重性是电站长期的工作。下左图是电站现场发生的组件背板灼烧现象。—组件热斑效应 热斑效应不仅会严重影响组件的性能和使用寿命,还有可能引发燃烧及火灾,给电站带来财产损失和人员伤害,因此有效的判断热斑效应的发生及严重性是电站长期的工作。下左图是电站现场发生的组件背板灼烧现象。—组件热斑效应

对于热斑效应的判断,切记勿用手去触摸组件,因为当热斑发生时,组件的局部温度非常高,极有可能造成灼伤。运维人员应选择相应的测试仪器去对组件整体温度进行测试判断,并提早发现组件是否已经存在局部温度异常。此时选用很方便很快捷的测试仪器即是红外热像仪。红外热像仪可以全方位拍摄整个组件甚至阵列的温度分布情况,及时发现热斑所在。并通过App全面了解组件当前的发热情况,对于明显有热斑的组件可以清楚判断,同时可对组件中尚不明显的热点进行分析判断。如上右图所示。

从图中可看出组件靠近地面的部位均存在一定程度的热斑效应,这是热斑效应发生概率较高的部位,原因是:

(1)这部分组件很容易被遮挡,被遮挡的时间也很长;

(2)灰尘覆盖很严重,有时候清洗的不干净时,这部分囤积的灰尘也越多。

(3)靠近地面,通风较差,散热不佳。因此发生热斑效应的概率较高。当然引起热斑效应的原因并不止这些,组件本身的性能差别,是否存在隐裂,是否有损伤等等也会造成热斑效应。

在运维过程中,对于已经存在热斑效应的组件,需要对其进行I-V曲线测试判断其功率下降的比例,对于热斑效应较严重的组件可考虑更换组件,避免对整个组串造成过大影响。对于尚未存在热斑效应的组件,较好的进行抽查,对部分组件的I-V曲线进行测试,这样可以提前发现造成组件功率下降的原因,并及时改进。

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