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【独家】数据统计分析:让光伏电站最有安全感的建议

发表于:2016-04-05 13:55:16 来源:Solarbe

2016年3月23日-24日,由天合光能、中山大学和Solarbe索比光伏网联合主办的“第三届广东省分布式光伏论坛”在广州隆重开幕。杜邦光伏解决方案市场总监陈宇彤发表“基于实证统计的分析发现及对南方气候环境下组件选择建议”的主题演讲。Solarbe记者根据演讲内容整理此篇文章。

“光伏电站的设计是要对抗自然的侵蚀和老化,所以组件的选择必须经过慎重的考虑和严密的设计。”

陈宇彤

影响光伏组件的气候因素

组件对材料有不同的要求,中国地域辽阔,要经过很多自然考验,南方地方跟西部不同的地方在于,可以少考虑风沙的影响,但是湿热和盐雾气候对组件的影响,还是非常考验电站设计的。特别是在沿海地区,有些光伏电站会设置在海面上或者是风口上,因为那里阳光比较好,所以急需对这些进行实证的测试和研究。中国地域辽阔,气候和环境差异明显,安装在不同地区的光伏系统受气候和环境影响各不相同。组件材料的选用,须考虑不同地区沙尘、湿度、光照、温度和盐雾等环境影响。

组件和电池在自然环境当中要经受大量的考验,它不仅要面对自然界机械的压力,也要忍受天然化学的腐蚀所带来的影响。在南方的环境下,水气、湿热、盐雾,甚至还有台风的影响,是需要南方的影响特别注意的,在中国南方的地区,每年都会经历十几次台风的影响,台风是非常有破坏性的,因此现在对于台风环境下的组件和电站的设计布置情况,是否能够抵抗台风,在初期的两三年里面是得不出答案的,如果它能经受5年、10年甚至10年以上的考验,并回馈了合理的投资回报,这个电站的设计就是合理的。

“我记得2005、2006年的时候有一场台风袭击汕头,所有的准备工作都是按照正常思路进行的,过去多少年台风都是从这个方向来的,所有的渔排、广告牌的设计都是按照这个方向来思考,但是这个台风打了一个圈,从背后袭击了汕头,结果导致渔排、广告牌倒塌,造成的损失非常严重。”提到台风对光伏电站影响时陈宇彤说,“这个事情告诉我们大自然是变幻莫测,自然之母的威力远远超过人类的能力和想象,光伏电站的设计是要对抗自然侵蚀和老化的,所以组件的选择必须经过慎重的考虑和严密的设计。”

盐雾对光伏组件有是很大的侵蚀影响,电化学对盐雾是非常敏感的,光伏组件具备抗湿气性是非常重要的,但是是不是完全把组件做成一个封闭的结构就是最好的方案呢?从目前来看,起码是需要隔绝水气的,但是是否就把它完全封闭起来呢?所以除了提高效率之外,组件需要给电池提供良好的绝缘保护。

在湿热、水气高的环境下,与西部的电站比,电池的电化学腐蚀的特性会显著的放大,并且影响会更加深远,水气如果到正面的话,对浆料的可靠性的影响非常大,因此浆料也需要有可靠性有紧密的联系,需要慎重的选择。

 

紫外老化

 

紫外老化:在中国西部沙漠、荒漠和高原地区,组件实际安装25年内累计的紫外照射量远高于认证测试采用的剂量。加强组件背板紫外老化测试,对光伏电站达到25年使用年限至关重要。

 

风沙磨损

 

风沙磨损:在中国西部和华北(如青海、甘肃、宁夏、新疆等)部分地区,由于强烈的风沙,应在标准中考虑背板耐磨性能。

 

湿热盐雾

 

湿热盐雾:在东部沿海地区,要考虑背板材料的耐湿热、盐雾腐蚀性能和粘接力的稳定性。盐雾是一个很大的侵蚀的影响,电化学对盐雾非常敏感的,抗湿气性是非常重要的。

 

耐热防火

 

耐热防火:安装在屋顶的组件易出现热斑问题,应考虑背板材料的耐热和耐火性能。

 


 

劣质材料引起的组件问题

数据统计分析对光伏系统设计十分重要

“为什么要谈统计?统计可以帮助我们梳理大量的数据,可以在大量的现象背后找到一定的规律,统计的意义在于排除人为因素和情绪干扰,通过长期累积大样本和数据挖掘,从实证角度摆脱实验室的模拟。”陈宇彤认为。

光伏是一个非常昂贵的投资,它涉及到大笔的钱和人的精力投入,所以在材料和系统的设计选择上,需要慎之又慎。如果材料选错或者用错的话,特别是固化在电池和组件端的,那将没有修正的机会。

一个系统从设计一直到交付,到运转的过程中,从头到尾,每个环节都必须非常认真和严肃的对待。在前期付出的每一分的努力,在后期都会得到回报。无论是在什么样的条件下面,我们都有充足的案例表明,什么是安全的、可靠性的选择。

安全性的失效风险,预计在未来几年,这几年突击安装的电站会产生质量问题,这也提醒我们需要从设计端到运维全体系的质量认证和严格的监控只能加强不能放松,需要平衡对品质的要求。如果不是这样的话,我们投资这样昂贵的摆设做什么呢?

 


 

组件失效案例

陈宇彤表示,“在过去的数年里面,我们收集了全世界大量的组件数据,进行了长期研究,在这个领域里面,中山大学沈辉教授所带领的团队是处于领先地位的。杜邦也进行了长期的跟踪和研究,数据结果表明,在质量方面是不能掉以轻心的,特别是严重的功率损耗,这对投资回报率有极大的负面影响。”

除了40年统计和长期跟踪之外,2011年杜邦还专门成立了由Alex Bradley博士率领的一个实地的研究团队,他们在全世界各地对于电站进行了大量的数据分析和研究,他们的研究成果在美国的很多学术会议上都进行了公布。从这些研究当中我们发现,组件有缺陷的比例还是很高的,在北美、欧洲和亚洲检测共超过60个项目,可以看到有各种各样的缺陷,在未来的几个月里面还会公布一批新的数据,这个产生组件损坏的数据是惊人的,而且上升的速度是非常快的,希望大家做电站设计和投资之前,一定要对这些问题做出一个详细的分析。

光伏投资的选择,很多的时候都是责任感和选择的问题,在这个信息泛滥的时代里,需要保持清醒和冷静,世界上绝对有25年以上的晶硅的组件,而且是合理的价钱,只是看你怎么选择。

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