防止太阳电池热斑提高光伏电站可靠性
发布时间:2012-06-08     来源: 《光伏产业观察》杂志
本文摘要:作者:东营玉昊隆新能源有限公司 王景义工程师 影响太阳能电站的可靠性因素很多,太阳电池热斑是其中重要因素之一。太阳电池热斑概述...

   
  图中右侧那样放置太阳电池组件,阴影只遮挡了下部组件的一半面积,功率输出会减小25%,而像左侧那样放置组件,输出将会减少100%。

深层次防止太阳电池组件热斑现象

  太阳电池组件的热斑现象,实质是太阳电池被遮挡时,端电压被反偏,状态类似于测量暗光下的反向电流,从外电路施加了反向电压,使得太阳电池内部的二极管处于正向导通状态,这时就会有电流从太阳电池流过,行业上称为反向电流。
  简单地讲,一块36片电池串联而成的太阳电池组件,额定工作电流为5A,其反向导通电压(即二极管的正向导通电压)为18V,所能承受的反向电流为20A(需要测定);太阳电池组件的正向开路电压为21V,假定2块组件并联,其中1块被遮挡,在标准日照下另一块组件对其注入的反向电流大约仅有2A(需要测定),则无保护条件下可以并联的组件数量最多为10块。
  越来越多的光伏组件供应商开始在数据清单中标注这一参数。对于小型或中型电站,这一参数没有什么意义。 大多数供应商认为 IEC 61215中 10.3节的绝缘电阻测试已经足够了,但是对于大型光伏电站来说是不够的。
  对于没有安装组串保险或阻断二极管的组串,RCA的数值将决定组串的数量!
  如果安装组串保险,则使得系统变得更复杂。
  新标准 EN IEC 50380中 3.6.2 节明确规定组件必须标注反向电流能力(RCA)的数值。
  反向电流能力的数值越高,没有保险的组串的并联数也就可以越大。当每个组串被遮挡时, 不会由于热斑而损坏。
  对于并联组串,组串的并联数不应当超过其反向电流承受值的60%。
     例如:组件的反向电流能力(RCA) = 25A
       组件的短路电流 = 6 A
       组串的并联数=4 (= RCA 100%)
       正确的组串数 = 3 (= RCA 72%), 
                       大约28%安全系数。
  IEC61730-2 "光伏组件安全性鉴定" 第二部分:试验要求
  10.9  反向电流过载试验
  10.9.1 目的
  光伏组件在一个电绝缘系统中,也包含着电导性材料。在反向电流的作用下,在系统安装的过电流保护器起作用之前,组件中的电池片和栅线结构就会因电流流过而发热。这个试验就是为了确定在这种情况下引起火灾的风险可接受性。

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