从图1可以看出,“连接器损坏或烧毁”的 CPN 为 3.47,即每年因此风险将导致每 1kWp 损失 3.47 欧元。
而图2中,组件热斑引起的值为2.98,低于“连接器损坏或烧毁”造成的损失。
除此以外,考虑到布线涉及连接器安装(图2中的第一项)中连接器的影响值,则图1、图2中由连接器引起的CPN可与大家非常关注的、组件前3位(即PID、蜗牛纹、背板)造成的损失值相当。
“Solar Bankability”项目组于2016年7月发布的报告《Review and Gap Analyses of Technical Assumptions in PV Electricity Cost》中指出:在电站Top20风险中,由于“连接器损坏或烧毁”造成的发电量收益损失排在第2位。
二、连接器接触电阻造成的电量损失
光伏连接器是能量传输的节点,能量通过时这些节点都会发热,这是正常的能量消耗。光伏连接器品质好坏的核心评价指标是“公母连接器对插之后的接触电阻”。优质的连接器必须具有很低的接触电阻,将此部分损耗降到最低,并且能够在整个寿命周期稳定维持在低的接触电阻,即接触电阻平均值低。
连接器的初始接触电阻值取决于材料选择、结构设计以及是否拥有电连接核心技术。史陶比尔MC4标称的初始接触电阻为0.35mΩ,这是一个最大值。仅凭这一项, MC4每年每兆瓦就为业主带来上千元的收入增加。
案例:1MW典型光伏电站
采用265Wp光伏组件,组件的Imp=8.44A,年满发小时数为1500h,则:
1MW项目将使用3784块光伏组件,即使用3784套连接器;考虑到每个并联支路还需要链接导线,按总计4000套考虑。
从上表可以看出,采用1MW电站在运行的头一年,MC4可以为业主多发(少损失)的电量为1071kWh,相当于系统效率提高了0.9‰。一个典型的50MW电站,25年运营期内MC4可为业主多发(少损失)的电量约为140万kWh。
当然,这些值是理论估算,即满发情况下,而实际上目前电站运行中仍存在许多“弃光限电”。
三、连接器的运维成本
前面探讨接触电阻对电站收益的影响,有一个前提即连接器正常工作。倘若连接器失效,则会带来一系列运维成本,包括发电量损失、备品备件、人力成本以及安全风险。
目前分布式光伏市场异常火热,相信此后会有非常多的居民或工商业屋顶装上光伏系统。而如果这些系统上连接器出现故障,其排查及更换对运维人员来说会是一个较大的挑战:一是难度高,二是人身安全风险随之增加。极端情况,如发生火灾,会给业主带来经济和声誉损失。这些都是大家不愿意看到的情况。
《韩非子·喻老》有一段话,“千丈之堤,以蝼蚁之穴溃;百尺之室,以突隙之烟焚”。光伏连接器虽小,但若选型得当,仍可做到“小而美”,为业主带来大收益。反之,则会成为电站运行中的一个棘手问题,会在无形中慢慢地偷走业主许多收益。
是时候,重新认识MC4了!
FR:史陶比尔 智汇光伏