家用太陽能光伏發電組件常用解決方案,分布式光伏發電原理

襄陽家用光伏廠家今天要針對光伏項目中的五點不規范行為進行說明：

在農村的光伏項目中，不規范設計、安裝、施工的行為其實很多，只是用戶不了解，看不到罷了，也正是由于這些行為的存在，使得農村電站質量層次不齊，部分電站發電量和預期差距較大。

在光伏項目中，具體哪些行為被視為不規范呢？這里就說五點：

一、前期設計不規范。

一些地區的光伏電站在設計過程中，忽視了遮擋以及運維這兩項重要的因素。出現電站被樹木、煙囪、熱水器、電線遮擋等情況。另外很多電站組件是鋪滿屋頂，連腳走的地方都沒有，那么后期運維如何做呢？

二、電站施工和安裝精度差。

農村光伏電站裝于屋頂之上，需要具備一定的抗風能力，而在實際項目中，很多電站沒有配重或者配重不足，結果一場大風過境，電站直接被掀飛。這樣的事情去年在河北發生過。另外在實際項目中支架連接缺少螺栓、螺栓生銹，支架基礎風化開裂等現象也很常見。

三、線纜處理問題。

線纜雖然占據系統成本很小的一部分，但是各個重要設備的連接都少不了線纜的身影，線纜與組件、逆變器以及電網相連，那么線纜的接線就要注意了，是否進行了線纜套管保護，接線處是否出現松動。還要強調一點，組件逆變器接電線是否連接？分布式發電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原測，充分利用當地的太陽能資源，替代和減少化石能源消費。一些電站發生火災，被雷擊等事故，都是因為沒做接地而引發。

四、組件出現質量問題。

組件是光伏系統的重要組成部分，其質量的好壞直接和發電量相關，假若組件出現質量問題，那么這座電站發電量注定不理想。組件質量問題通常表現為使用降級組件、翻新組件，組件出現劃痕，隱裂，組件表面有熱斑存在等。

五、組件不規范操作。

暴利施工行為，就是不規范施工的一種表現形式，施工會造成哪些隱患呢？如造成組件隱裂，縮短組件的壽命，影響用戶的發電量，另外在項目中有的安裝工人躺在組件上面午休，在地上推拉組件等，這些行為都是要不得的。

當用戶明白了這些不規范行為，在項目的設計、施工、安裝過程中提前做好預期，避免遮擋行為，掌握設備選擇的技巧，并且施工過程中提醒施工人員做好接線以及其他細節規范，只有這樣才能在一定程度起到隱患預防作用，保證用戶的發電量。

       光伏發電是利用半導體界面的光生伏應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。據美國SunRun發布的一份報告顯示，地方審批流程這一項就使每戶住宅的光伏安裝成本增加2500多美元，降低這類軟性成本也有利于提高太陽能的競爭優勢，而“太陽計劃”的目標之一就是致力于降低軟性成本以降低模塊成本。

　　光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體；儲能電池的電量可以在晚上光伏電站不發電的時候釋放，以達到自發多用的效果。若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當太陽光照射到P－N結后，空穴由P極區往N極區移動，電子由N極區向P極區移動，形成電流。

　  光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。

　　無論從世界還是從中國來看，常規能源都是很有限的。中國的一次能源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約只有世界總儲量的10%。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優點，在長期的能源戰略中具有重要地位。分布式光伏發電實行“自發自用、余電上網、就近消納、電網調節”的運營模式。

光伏組件作為光伏發電系統中的核心組成部分，質量問題影響著電站系統效率，其中，熱斑效應和PID效應對光伏組件功率的影響尤其突出，不容忽視。今天小編介紹影響光伏組件功率好壞的兩大效應詳解；

1、熱斑效應

熱斑效應是指在一定條件下，串聯支路中被遮蔽的光伏組件將當做負載，消耗其他被光照的電池組件所產生的能量，被遮擋的光伏電池組件此時將會發熱的現象；被遮擋的光伏組件、將會消耗有光照的光伏組件所產生的部分能量或所有能量，降低輸出功率；與常用的火力發電系統相比，光伏發電的優點還主要體現在：①無枯竭危險。嚴重將會光伏組件、甚至燒毀組件。

2、熱斑效應產生原因

造成熱斑效應的根源是有個別壞電池的混入、電極焊片虛焊、電池由裂紋演變為破碎、個別電池特性變壞、電池局部受到陰影遮擋等；由于局部陰影的存在，光伏組件中某些電池單片的電流、電壓發生了變化。其結果使電池組件局部電流與電壓之積增大，從而在這些電池組件上產生了局部溫升；三、鋁合金支架一般用在民用建筑屋頂太陽能應用上，鋁合金具有耐腐蝕、質量輕、美觀耐用的特點，但其承載力低，無法應用在太陽能電站項目上。

3、防護措施要求

在光伏電池組件的正負極間并聯一個旁路二極管，以增加方陣的可靠性。通常情況下，旁路二極管處于反偏壓，不影響組件正常工作。其原理是當一個電池被遮擋時，其他電池促其反偏成為大電阻，此時二極管導通，總電池中超過被遮電池光生電流的部分被二極管分流，從而避免被遮電池過熱損壞。以避免光照組件所產生的能量被受遮蔽的組件所消耗。邊遠農牧區及海島：由于距離電網遙遠，我國西藏、青海、新疆、內蒙古、甘肅、四川等省份地邊遠農牧區以及我國沿海島嶼還有數百萬無電人口，離網型光伏系統或與其它能源互補微網發電系統非常適合在這些地區應用。

2、PID效應

電位誘發衰減效應是電池組件長期在高電壓作用下，使玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量電荷在電池片表面，使得電池表面的鈍化效果惡化，導致組件性能低于設計標準。PID現象嚴重時，會引起一塊光伏組件功率衰減50%以上，從而影響整個組串的功率輸出。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區易發生PID現象。光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。

3、產生的原因

一是系統設計原因，光伏電站的防雷接地是通過將方陣邊緣的組件邊框接地實現的，這就造成在單個組件和邊框之間形成偏壓，組件所處偏壓越高則發生PID現象越嚴重。對于P型晶硅組件，通過有變壓器的逆變器負極接地，消除組件邊框相對于電池片的正向偏壓會有效的預防PID現象的發生，但逆變器負極接地會增加相應的系統建設成本；二是光伏組件原因，高溫、高濕的外界環境使得電池片和接地邊框之間形成漏電流，封裝材料、背板、玻璃和邊框之間形成了漏電流通道。通過使用改變絕緣膠膜乙烯酯（EVA）是實現組件抗PID的方式之一，在使用不同EVA封裝膠膜條件下，組件的抗PID性能會存在差異。另外，光伏組件中的玻璃主要為鈣鈉玻璃，玻璃對光伏組件的PID現象的影響至今尚不明確；“城市套路深，我要回農村”，這句看似調侃的網絡流行語，卻說出了很多在外漂泊游子的心聲。三是電池片原因，電池片方塊電阻的均勻性、減反射層的厚度和折射率等對PID性能都有著不同的影響。

4、有效抑制PID效應的措施

首先是從組件側考慮，采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻，阻斷漏電流通路的形成；或者采用非乙烯—共聚物的封裝材料；這次會議以后，世界各國加強了清潔能源技術的開發，將利用太陽能與環境保護結合在一起。其次是從逆變器側考慮，采用組件負極接地的方式，防止負偏壓造成的漏電流形成，處置方案簡便、成本低、效果顯著，但負極直接接地會造成安全隱患，威脅電站的正常運行和運維安全。逆變器負極接地后，若發生組件正極接地故障則會造成電池板短路，而運維人員如若接觸到正極則會發生危險，所以負極接地電路必須具有異常電流監測及分斷保護系統，方可在抑制PID效應的同時保障電站設備的運行安全。