在PID預防及恢復中,光伏組件在漏電流的作用下,帶正電的載流子穿過玻璃,通過邊框流向地面,使得負電荷在電池片表面堆積,吸引光電載流子(空穴)流向N型硅的表面聚集起來,而不是像正常狀態下一樣流向正極(P極)。這種表面極化現象而引起的輸出功率衰減就是PID效應。了解到PID效應對光伏電站發電量的巨大影響,抑制PID效應更加刻不容緩。根據對PID效應的分析可以得出兩種處理方案,一種是從組件側考慮,另一種是從逆變器側考慮,從組件側考慮,采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻,阻斷漏電流通路的形成;采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料。PID預防及恢復中的PID就是潛在電勢誘導衰減。安徽PID預防及恢復
在PID預防及恢復中,PID效應的產生原因主要是組件串聯后可形成較高的系統電壓,組件長期在高電壓工作,在蓋板玻璃、封裝材料、邊框之間存在漏電流,大量電荷聚集在電池片表面,使得電池片表面的鈍化效果惡化,導致填充因子(FF)、短路電流(Isc)、開路電壓(Voc)降低,使組件性能低于設計標準。通常稱此現象為表面極化效應,但此衰減是可逆的。多個光伏組件串聯之后,處于組串末端的光伏組件的工作電壓會比較高(400V~900V之間),且組件邊框一般都是接地的(電壓為0V)。因此,高壓組件的電池片和地面之間有可能會形成電流,此電流稱為漏電流。光伏組件PID預防及恢復PV Booster了解到PID效應對光伏電站發電量的巨大影響,進行PID預防及恢復更加刻不容緩。
在PID預防及恢復中,局部陰影對光伏組件性能會有一定的影響,如果組件面積有10%的陰影遮擋可導致80%甚至更高的功率損失,遮擋面積達到20%及以上時,組件的輸出功率幾乎為零。相同面積的陰影遮擋時,集中遮擋造成的組件輸出特性衰減遠大于分散遮擋,而且遮擋越分散造成組件輸出特性的衰減越小;陰影在不同的電池子串組上分布均勻時,特性曲線趨勢正常,分布不均勻時,子串組間電流不均衡,使得組件I-V曲線呈階梯狀,P-V曲線出現多峰;在被遮擋的單體電池上,陰影所占的面積比例越大,組件的功率損失越大。在光伏產業蓬勃發展的目前,光伏組件測試設備顯得尤為重要,而PID預防及恢復主要就是控制光伏產品質量。
PID預防及恢復措施,主要就是采用微型逆變器:系統電壓降低,且每臺隔離型微逆直流負端可以接地,產生的PID效應應該可以降低甚至忽略不計;含Si多的減反層比含N多的減反層更可以抵抗PID現象。改變折射率成為抗PID的手段之一,但改變電池減反層的折射率會改變電池生產成本和電池的發電效率,在不提高成本并且基本不改變效率的情況下做到抗PID對電池廠是一個非常大的難度。在組件中替換玻璃(降低Na+),但成本太高幾乎不可行。替換EVA,但新材料帶來成本提高和使用中的持續風險。PID預防及恢復措施在目前的光伏組件應用中是很常見的,因為PID現象嚴重時,會引起一塊組件功率衰減50%以上,從而影響整個組串的功率輸出。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區比較容易發生PID現象。在PID預防及恢復中,可將逆變器直流側接地。
為將PID影響降低,PID預防及恢復措施的研究已受到高度重視。傳統P型光伏組件的抗PID技術大致可分為三類,即從電池片層面、組件層面和系統層面分別考慮對抗PID效應。對于已投運光伏項目來說,從系統層面考慮PID效應的預防和修復是行之有效的方法。PID預防及恢復裝置主要包括方陣電壓檢測單元,功能設定單元,ARM單元,狀態指示單元,絕緣阻抗監測單元,PID修復單元和PID預防單元,通過將方陣絕緣阻抗監測,電池板PID效應預防和電池板PID效應修復集于一體,不只可以監測光伏方陣的絕緣阻抗,修復具有PID效應的電池板以及預防電池板PID效應的產生,而且可根據逆變器接入電網的不同形式及電池板的PID效應程度選取不同的PID效應消除方法。在PID預防及恢復中,ANTIPID既可將電壓加到PV+和大地之間。湖南PID預防及恢復效果
在PID預防及恢復中,光伏陣列的組件邊框通常都是接地的。安徽PID預防及恢復
在PID預防及恢復中,電池組件在封裝的層壓過程分為5層。從外到內為:玻璃、EVA、電池片、EVA、背板。由于EVA材料不可能做到100%的絕緣,特別是在潮濕環境下水氣通過作為封邊用途的硅膠或背板進入組件內部。EVA的酯鍵在遇到水后按下面的過程發生分解,產生可以自由移動的醋酸。醋酸和玻璃表面堿反應后,產生了鈉離子。鈉離子在外加電場的作用下向電池片表面移動并富集到減反層而導致PID現象的產生。已經衰減的電池組件在100℃左右的溫度下烘干100小時以后,由PID引起的衰減現象消失了。從而得到一個結論:某些引起PID衰減的過程是可逆的。當然在實際工程中,高溫加熱組件的這種方式不現實,不可能大規模應用。安徽PID預防及恢復
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