CQC高级工程师石磊：光伏电站质量风险分析和防控

由中国机械工业联合会主办的2014中国光伏电站性能检测与质量评估技术研讨会于2014年10月31日在北京中国科技会堂举办，此次会议以“贯彻政策方针、遴选技术产品、确保电站质量”为主题。积极应对电站质量问题对于行业发展带来的挑战，参与《光伏电站性能检测与质量评估技术规范》的意见征求工作，贯彻落实《规范》的各项要求，以下是中国质量认证中心CQC 高级工程师 石磊，他演讲的主题是“光伏电站质量风险分析和防控”

我今天跟大家分享光伏电站的损耗方法和措施方面，大型光伏电站这个图片我估计上午有很多专家都讲过了，整个电站的构成是由这些太阳板、逆变器还有这些汇流箱整个系统构成的。整个光伏电站它的损耗，影响光伏发电效率原因从光源开始一直到后端的输出，每个环节都有损失。本身光源好坏，然后是光伏组件的接收能力，组件匹配不匹配，光伏阵列的转含以及施工的损耗，还有逆变器的MPPT的跟踪效果，还有汇流箱的损耗，然后逆变，然后最后上网。

我今天主要介绍整个在光伏电站过程中每个环节都有损耗，但是我今天讲的是在光伏组件整个生产现场如何控制光伏组件本身的质量问题，使得它在运到电站之前确保光伏组件质量是最优等的。

首先光伏电站一个光照不均匀，光照的强度这些都是跟电站的选址有关。还有一些硅材料的性质，这是光伏电站安装过程中，如果没有进行之前的匹配性。光伏组件出厂之前，已经装好的组件没有按照电流档进行分档，光伏组件串都是20、30个串在一起，如果电流档不匹配，会使建好的电站有损失。这是电站现场，因为光伏电站非常大，有的好几公里都不止。不同的线缆，因为他要拉到逆变器输入端的时候，线缆的长度不一样。逆变器本身对于逆变器输入端口效率的跟踪是一个固定的值。这是组件的热斑，热斑现象有数目还有树叶遮挡，使局部发生变热，最后可能烧穿。

这是整个光伏电站的一个效率损耗的一个比例，分析这个比例，为了提高光伏电站的效率，我们基本是从各个环节，针对各个环节提供不同应对的方法，这是光伏电站的一个整体效率。

第二部分是我今天主要想重点介绍的，减少光伏电站损耗的方法和措施。光伏电站的损耗一般从电站的施工、优化设计这是一方面，另一方面是光伏组件和逆变器，关键设备在生产的过程中应该是尽量的降低各种损耗，使得到电站现场的组件和逆变器是最佳状态或者是嫩达到实验室测试状态。第三损耗就是光伏电站的运营维护，三方面基本构成光伏电站的各个方面的损耗。

光伏电站的设计和施工，组件和平衡部件的实验室测试的理想效果图。但是各个地区包括光资源和数据不一样，都有一些理论的测试和方法。我主要是介绍一下光伏组件的监造过程。整个生产过程我们今天讲如何控制产品的质量，他有生产过程的监造还有安装现场的监造中各个环节的抽样检测。

监造第一就是提高组件质量，保证光伏电站发电量。第二是有效评估供应商，为长期合作提供依据。第三，规范施工作业，减少施工造成的损失。第四及时有效的反馈质量问题，为买主提供专业的技术支持。因为我们监造做了100多单以上，监造过程当中一般都有问题，及时反馈，解决现场的质量问题。第五就是光伏电站投资的风险转嫁。监造首先控制好质量，这也是对投资方的一个保证，监造可以提供这方面的相关数据。

主要是在技术协议在监造中有很大的作用，这个技术协议就是业主和组件供应厂商签订主要的技术协议，技术协议通常有这些方面的内容，技术要求，包括关键原材料的要求，抽检，产品如何进行抽检。工厂应该做哪些各种抽检的试验项目以及抽检的比例，特殊性。还有因为有的时候需要外送，送到第三方进行产品的测试，核实一下整个产品的最终的性能。这是技术协议里面包括的内容。

监造的工作内容和分工，第一就是提出监造总体要求，争议问题最终裁决。第二总体工作协调安排，解决技术难题，负责三方单位的联络。业主方、监造方还有组件供应商。最终提供一个监造总报告和组件供应商评价报告。最终监造对工厂进行全要素检查，还有关键原材料核查，关键工艺参数核查，生产设备和检测设备检查，出活检验，抽奖送样，成品监装。第四部分是组建监卸，现场工人培训，组件现场抽检测试。第五是组件测试，标准件测试，关键部件核查，测试报告编写。这是整个监造内容。

一个是生产现场，主要开始生产，前三天监造人员进入工厂，对工厂进行核查，同时我们还有一个电站现场的工作组，主要负责组件和逆变器到现场之后的一个培训，一个抽检。还有实验室工作组，主要负责在工厂的产品抽样在第三方实验室进行检测。生产过程的监造一般通常系提前三天进入工厂，进入工厂时候需要熟悉组件的整个生产工艺流程，根据各个工厂不同特点来了解，有的一个工厂可能有好几条生产线，每一条生产线不一样。有的是自动线，有的是手工线，需要提前进行了解。还有相关认证一些标准以及技术协议中的要求，还有组件供应的发货生产的计划。

首次监造，进行工厂全要素的检查，关键部件的核查，看是否一致。生产工艺是否满足技术协议中的要求，对生产设备各种受损以及生产达到能力的检测，还有检测使用测试设备的核查，第六就是成品的抽检。首次监造需要对整个生产的能力进行全方面的了解，与技术协议中进行对比、比较，如果有问题首先要跟业主进行沟通。

首次监造召开三方会议，说明监造目的的要求和意义。约定工作的内容和范围，三方达成共识。确认好生产计划，指定连络人，方便后续工作开展。然后是监造报告，首次监造要给工厂出局全面的检查报告，提供给工厂，同时提供给业主。在组件生产之前让业主了解整个工厂的实际能力，以招标过程中业主要求的组件厂商具有的能力进行一个对比，看是否有出入或者是哪方面没有达到。同时监造报告之后出具一份监造日志，整个监造报告有六方面的内容，对相关信息确认，这次供货组件的型号、类型以及获得认证的相关情况，第三方实验室做实验的情况，生产工厂质保能力是否符合要求，组件供应厂商的关键件是否到位。现在因为电池片比较低，组件供应厂商电池片经常在换，可能这一批货会中间出现供应到一半，比如说玻璃没了，背板没了要换一个牌子，这是我们重点核查的对象。还有生产线设备的关键工艺的监控，各个设备工艺的参数都是我们要监控的，而且这些供应参数也是写在技术协议当中的。成品的抽检一个工厂控制能力的检查，最后我们出的检查报告对整个组件供应商给一个基本的评价。

在首次驻厂大考虑必须给自己弄一个之后就进行了日常的监造，有五方面的内容，对生产设备和测试设备的记录。每天对采购和进货检验关键件进行核查。第三是产品的例行检验和确认检验，必要时进行抽样检测。不确定的时候我们会增加抽样，送到第三方实验室去确认，给出一个专业性的报告。第四方面对所有生产设备和检测设备的校准情况进行核实。第五就是产品的包装、运输、存储，这是产品监装的主要内容。

关键件清单就是电池片的分选，色差、外观。电池片的效率，电池片所用的原材料以及各个电池片工艺参数的管控，这个我们都有严格的规定。在电池片六道工序当中，我们都是要进行管控。最后一道工序，电池片的分选，核心参数都要进行严格的管控。光伏玻璃还有EVA、TPT、接线盒、涂锡带、边框、密封胶。生产过程当中每天生产的范围都要全部进行记录，每批产品基本使用关键件全都可以追溯。最终质量管控追溯到每一块组件所使用的原材料是什么？当天抽检是什么？整个全部都有纪录。

这是对生产设备一些工艺参数进行一个管控，焊接、层压、组框、测试。整个生产工艺参数要求组件供应厂商进行定期定时抽检测试。整个抽检记录监造人员现场进行记录。

日常监造还有一个成品控制，外观检查，然后是性能测试，绝缘耐压，还有一个抽样检验。监造输出的记录首先是监造报告，最主要就是对于当前生产发现的异常情况的一个描述以及处理的一个方法。如果发现重大问题，肯定通知工厂要么停产，没有具体结论之前是不允许生产，提前跟业主进行沟通。通常还有一个发火组件数据的汇总，组件当天生产全部序列号，整个参数我们会拿到。发货时候我们会对整个发货的每一块组件进行定义参数的核查。只有在我们监造的数据库当中的组件才允许发货，否则不允许发货。校验货还有一个抽检记录。最后就是不良产品的处理记录，我们会关注工厂对不良产品如何处置。

安装现场的监造，安装现场有一个监卸，同时现场有一个检查和测试，第三指导人员培训。指导人员培训是最先进行的生产现场是在组件到达现场之前，对所有现场安装人员（当地雇佣设备人员），他们对组件部分不了解，不了解组件部分的脆弱性。给他们进行培训，给予指导，轻拿轻放，现场会有巡视。这是组件在运输过程中损坏，组件的损坏我们要求监造人员在现场的时候货到的时候马上先进行所有外观检查，把所有问题记录下来反映更组件的供应厂商。因为业主，组件在运输过程中的损坏，他会要求索赔的。这是因为当地一些工人不了解情况，一个人拖着组件来回走，直接站在组件上。这是安装现场破损的一些照片。安装现场是按照国标国抽2828进行一定比率的抽检，进行组件产品的外观的检查测试。这是由于生产现场的气泡没有看到，在安装现场抽检出来了。密封失效，这是电站现场简单的测量。

整个在监造过程中抽样也起到很重要的作用，我先把整个在监造过程中各个环节的抽样检测说明一下。抽样首次安装现场产品抽样，生产现场最开始监造是中国质量认证中心和另外一个合作单位来探讨产品质量管控的一种模式，是10年开始引入监造。当时我们跟他们合作的时候，监造只是抽检8块组件送到第三方实验室做测试。后来发现一个问题，现场抽检第一天生产的8块组件实验室没有通过，可是在实验室做测试需要多长时间？基本需要三个月的时间，三个月时间才能出实验结果，这三个月时间组件厂商每天都在出货。所以说造成一个你组件报告出来了不合格，可是组件厂商的组件已经拉到了现场，业主又拒收这些组件。所以说后来我们跟他们进行了沟通，最后我们探讨了一种新的模式。我们在生产的第一天进行小批量生产，最多跑两天，跑3000块。我们抽4块组件进行检测，我们对实验室整个序列一共8块组件进行风险分析，最后确定这个序列。测出来之后我们认为尽管不是全样，是部分实验，这个实验通过的话，全样通过的可能性更大。我们最终商量就是先抽4块，工厂进行停产。生产两天之后停产，我们抽4块送实验室做测试，测试结果35天出来，也不是全样测试。他通过了，要求工厂可以继续生产，之后再抽8块做全样测试，最终基本目前通过这种方式我们发现基本可以完全满足产品质量的管控。这就可以避免双方都认为损失很大的情况。我们现在首次效果抽检四块组件送到第三方实验室进行测试，每次发货有一个产品例行检验的测试，例行检验的抽检是工厂有些项目是百分之百进行测试。绝缘耐压等等百分之百进行测试的安全性能，其他抽检的湿漏电是按照2828或者是一定的比例。安装现场也有一个简单测试，现场仪器可以进行测试。第四是关键原材料的产品抽检的情况。关键原材料的改变是业主忌讳的地方，组件生产一半，关键部件没有了，这是业主不允许，抽样的产品送到第三方实验室做测试了，你半路换，这个产品合格不合格，又重新抽检送样，所以费用非常高。业主不允许中间原材料的更换的。

这是整个抽检一些测试项目，大家简单看一下。这是第二次实验室抽检的项目，这是实验室生产现场做的绝缘耐压、接地连续性等等。这是测试失败，实验室抽检之后进行失败的一些案例。电池片老化没有通过，这是做热斑的时候烧穿了。

最后我简单说一下电站的维护运行，电站的维护需要一个统计分析系统的效率还有纵横对比，分析系统效率的规律和影响因子。改善提高监控方案，对监控指标进行优化和细化。电站维护也是非常关键，定期维护情理费用也非常高。

我主要是介绍这些，谢谢各位。（根据录音整理，未经本人审阅）

责任编辑：carol