
VDE(德國電氣工程師協會)賀健華
第四屆中國(無錫)國際新能源大會暨太陽能展覽會11月1日—3日在江蘇無錫太湖國際博覽中心召開,本屆大會主題為“新能源、新應用、新出路”,探索全球新能源產業發展,尋找中國新能源產業出路等。
VDE(德國電氣工程師協會)賀健華表示,現在光伏產品還有很大缺陷,要減少光伏產品的缺陷的現場監控標準。
以下是賀健華先生的發言:
主持人好,各位嘉賓,大家下午好。我是賀健華,我是VDE上海的。本來是由我們上海總經理韓博士來講,但因為他臨時到德國,所以最終落實到我這里來。
關于PID,我們首先來看一下簡單的示意圖。由于組件的邊框由于其他原因,比如說安全保護、防雷擊等等需要接地,那么一接地以后我們發現組件的帶電部分,也就是組件里面的導體跟邊框之間會存在一個電示,這是由哪些參數來決定的?組件里面的帶電部件跟接地之間的定位差,是由輸入逆變器里面的兩串。跟電網端的電壓頻率也有關,跟逆變器的拓撲結構有關。最終出來的關于組件帶電部分到邊框的電壓實際上是很復雜的,尤其跟逆變器有關。所以出來的時候,有可能是一個直流加交流紋波的,并且交流的頻率跟主電網頻率還不一樣。當然也有簡單的,比如說無變壓器的逆變器是對稱的。
當負極接地的時候,通常對晶體硅光伏組件是有好處的。如果是正極接地的話,對P型所組成的光伏組件是非常不好的。
關于PID形成的機制,到目前為止不是太清楚,譬如說現在用的晶體硅光伏組件來說大致有幾條原因跟它相關。
首先電池跟接地邊框之間有一個負偏壓。另外,玻璃當中的納離子從玻璃當中游離出來,從而造成漏電流的載體。EVA同樣也有可能作為離子的載體。對于某些涂了減反射膜的,實際上也成為了導電的離子。現在有漏電流存在,所以造成組件功率在短時間內有快速衰減的現象存在。
對于有PID發生的組件當中,通常在幾個月它的功率就會有大量的衰減,這種發生肯定跟PID有關。在電站不運行的時候,就是在晚上的時候,對這個組件進行加熱,可能原來損失掉的功率也回來,我想加熱主要是去濕吧,但是加熱到何種程度也沒有一個數據和標準。
我們看到前面一張是正常的圖,現在這張圖出現了大面積黑色區域,這就說明它的特性已經變得非常非常差了。關于PID簡單歷史這里也給大家稍微介紹一下。PID熱度從2011年開始升溫的,有SOLON、ISE、TUV、PI、VDE參與PID相關工作。
現在一個比較好的信息就是國際電工委員會IEC現在正在著手制定相關的標準,標準號是IEC62804。關于壽命方面的研究也正在進行當中。
當前的工作包含以下幾點。第一要深入研究環境的機理對PID的影響,同時要研發相對比較合適的,在實驗室可以進行測試的,評估的方法。光伏組件跟光伏系統畢竟是在室外工作,所以戶外的測試和評估也需要進一步研究。
首先我們看一下室內的作業結果,主要看一下組件的濕度、溫度跟電壓之間,對PID的影響到底怎么樣。
PPT:我們來看一下這個圖,它的橫坐標是電壓,縱坐標是漏電流。上面的一種顏色是相對濕度25%的情況下,它的漏電流跟電壓之間的關系看上去比較平坦,沒有漏電流上升的情況。
當溫度上升,而濕度仍然保持只有25%的情況下,它的漏電流也是沒有明顯的上升。當溫度在85%的情況下,把濕度也提高了,提高到15%,我們看到紅色的線漏電流就有顯著增加。這里得出一個結論,也就是漏電流跟濕度之間的相互關系,當濕度超過55%的時候,它的漏電流開始增加。
PPT:我們再來看一下溫度的影響。這根紅線從這個方向來看它的溫度是逐漸逐漸上升的,也就是說,在空氣當中是這樣一種直線,如果說把組件的溫度控制在相對85%的時候,就變成了藍線,漏電流明顯在紅線之上。如果說把組件表面用鋁箔覆蓋的話,這個漏電流就進一步上升。通過這張圖得出一個結論,組件在溫度狀態下漏電流是幾乎正常情況下的十倍。而組件覆蓋了導電性非常良好的鋁箔,它的漏電流是正常情況下的100倍。
PPT:這是戶外的測試,是關于組件的相對濕度。從5點鐘相對濕度比較高,漏電流比較大。
PPT:這是24小時組件當天是陽光的,還是下雨的,做了漏電流的檢測。我們看到當天如果有陽光的,漏電流從早上迅速下降。如果下雨的話,由于組件表面非常潮濕,所以漏電流非常大。這樣得出一個結論,也就是說PID當地經常下雨對它也是不利的。
這是在西班牙島上做的實驗,到了第13天比第一天大了,到了第75天,漏電流就更打了。結論是時間越長這個組件表面導電性會更加好。
結論,PID跟濕度的關系有一個法則,也就是濕度達到一定程度以上,相對濕度要達到55%以上。還有下雨天濕度是非常有害的。另外區域性污染也是導致PID值得懷疑的因素,也就是說某些地方裝了電站,它的污染非常嚴重,對PID有非常明顯的影響。關于氣侯,實驗室測量方法還需要進一步研究和調查。PID跟漏電流的相關性也需要進一步的研究,不是說我現在看到漏電流就直接等于PDI。好,謝謝大家。
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