光伏组件在使用过程中,会出现电势诱导衰减(PID)引起的功率衰减现象,特别是在热带地区和湿度较大的地区。P型电池组件的PID现象是由于组件内部和边框之间的泄露电流引起的,N型电池组件的PID现象是由于组件内部钠离子的迁移所造成的。
当电池片对地电压为负时,组件表面的正离子就会聚集到电池片表面。
PID现象的确定。发生PID的组件,其电压和功率都会比正常组件有所降低。如果光伏电站中某一串组件的电压明显低于其他相同类型的组串,那它就很有可能是出现了PID现象。在一个组件串中,组件越靠近负极,PID现象越明显,其电压越低。
PID现象会导致组件出现严重的功率衰减,严重影响组件的发电效率和电站的发电量。试验表明,PID问题可以通过给组件和边框之间施加电压来修复。也就是说,出现PID的组件,在经过修复之后,其功率和发电效率可以得到恢复。
上海质卫环保科技有限公司生产的电站PID恢复装置(ANTIPID和Recovery Box),可以在夜间电站不发电工作的情况下,在组件负极和接地之间施加电压,使组件内部电池片表面电荷分布恢复到衰减之前的水平,从而提高组件的发电效率,提升电站发电量。
白天时,由于组件内部与大地之间有负电压。导致正电荷聚集到电池片表面,正电荷会影响PN结,使其输出电子和空穴的能力降低,发电能力降低。
夜晚,ANTIPID在组件内部和大地之间施加正向电压,电池片表面正离子远离电池片表面,对PN节的影响消除,PN节恢复了对外输出电子和空穴的能力。
从EL上来看,组件上黑斑消失。
ANTPID可以安装在逆变器的直流侧,直接从逆变器处获取交流电源,工作时施加400-1000V(300-900V)电压于组件负极和接地之间。并能自动检测光伏组件的电压,根据组件电压的大小来控制设备的启动和停止。此外,设备还可以设定开启和停止的时间、输出电压的大小,按照设定的时间自动启动和停止,向组件输出设定的电压。
ANTIPID可以适应不同的电站安装环境,与30多种逆变器有很好的兼容性,支持一拖一,一拖二,一拖三等形式与逆变器连接,对于有接地检测器件的逆变器,连接ANTIPID与逆变器的BK线缆可以消除其接地绝缘报警。
收集了16个应用ANTIPID的电站的发电量提升情况。主要对比方法是以未安装ANTIPID的逆变器为基准,计算安装ANTIPID后逆变器的发电量数值与未安装ANTIPID的逆变器的发电量数值并进行比较,如表1所示。从表1中数据可以看出,16个电站中,发电量的最小提升量为1.82%,最大提升量为18.4%,平均提升量为10.56%。
表1.发电量提升情况
选择了1个新建电站中2个相邻的逆变器(1#、2#),逆变器容量均为30KW。2#逆变器从一开始建造就安装了ANTIPID,1#逆变器上没有安装ANTIPID。比较两个逆变器在一个月后和1年后的发电量,见表2所示。
表2新建电站发电量数据
从以上图表可以看出,经过一年的使用后,1#逆变器的发电量有所降低,2#逆变器的发电量基本维持不变。这主要是PID预防的结果。
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