热斑效应对光伏电站的影响及EL检测周期

分布式电站不同于大型地面电站,分布式电站一般建设在工商业企业的屋顶上。大部分工商业屋顶也会摆放其他设备。例如:中央空调的冷却塔、普通空调的压缩机、电梯井。同时周围高大建筑物和树木都会在特定时刻产生影响屋顶分布式电站的阴影;树叶和鸟粪会在电池组件的表面附着。空调系统会造成发电系统局部阵列升温,造成热斑效应,热斑会严重影响光伏电池板的发电效率,重则引发火灾等危险,此情况可通过日常的EL检测来规避,故必要的电站EL检测周期是确保电站组件正常发电的必须前提。

热斑效应和数学模型

热斑效应是指正常工作的电池组件在某一时刻,一个单体电池片被小的物体遮盖。导致此单体电池所能产生的电流变小。电池组件中的单体电池片可以看成是一个具有类似二极管的P-N结结构,具有反向雪崩击穿现象,根据基尔霍夫电流与电压定律,当被遮挡的单体电池所能产生的电流小于电路的电流时,该单体电池带负压,成为负载。并以发热形式消耗其他单体电池片发出的能量。


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IPH=I+Id+Ipa+Ise(1-1)

如(1-1)所示在电池组件正常工作时,光生电流 IPH被3个环节消耗了,一部分被负载消耗(I),一部分被内阻消耗了(Ipa+Ise),一部分被等效二极管消耗掉了(Id)当出现热斑现象 时,Ipa、Ise、Id数值会变大,三者叠加到达一定值时,单体电池片会被击穿。热斑效应跟电池组件的生产工艺也有很大关系。由于生产水平的缺陷,往往 会导致单体电池片的内阻不均匀。内阻不均匀的电池片极易产生热斑现象。

EL检测周期及热斑识别分辨,热斑表现为一般为组件局部电池片内部缺陷,通过热成像仪虽可确定热斑点但是无法确定其准确缺陷类别,且如日常遮挡物被风吹走等情况,之前的遮挡物所在点的热斑就很难发现,故日常的EL检测很有必要,通过对组件的EL内部缺陷检测不仅可以检测出热斑效应带出的缺陷问题,同时也可检测日常发电过程中组件中的电池片低效率片等问题。

热斑效应的危害非常大。轻则烧毁电池片,严重的会引起整片电池组件的燃烧并引起火灾。近几年由热斑效应引起的电站火灾多有发生。分布式电站起火不但会导致财产损失,严重的会造成人员伤亡。这就要求电站管理方定期巡检及时清洁,避免危险产生。

 

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莱克斯针对光伏电站的日常检测具有两种型号的设备,一款为便携式EL检测 LX-Z200其无线操作与自动对焦的功能使得日常测试无需拆卸组件就能就行EL检测;例外一款为自动化EL小车,此设备适用于大型电站的EL常规周期性检测,具备定时检测,自动上电,自动自动保存图片,定位检测,自动升降等功能。

链接:便携式EL测试仪      自动化EL检测车

 




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