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分析:影响西部光伏电站“寿命”的五大因素

来源:新能源网
时间:2015-12-08 16:06:04
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分析:影响西部光伏电站“寿命”的五大因素应该说各有千秋,在中国西部光伏发电方面起到了非常重要的作用。下面讨论的问题主要是影响光伏系统发电和寿命的几个因素。罗列了五个因素,这五个因素

  应该说各有千秋,在中国西部光伏发电方面起到了非常重要的作用。下面讨论的问题主要是影响光伏系统发电和寿命的几个因素。罗列了五个因素,这五个因素有技术层面的,也有市场层面的问题。

  首先是温度对光伏发电的影响,这个问题大家都有认识,但是没有引起足够的重视,有很多发电部门对这个问题至少引起的重视还不够。实际上在单晶硅和多晶硅的温度系数都是0.35%~0.45%之间,根据我们的测算,按照这个公式计算的话,一个30瓦的标准板,现在所谓并网的标准板在环境温度20几度左右的时候,板温一般是25度左右,甚至更高一些,这样每个板上的总值大概接近4伏的电压,接近10%左右,这个数字还是比较大的,就是在中午十分。

  第二是粉尘对光伏发电的影响,中国西部是经常遭受沙尘袭扰的地区,我们在兰州附近做过实验,即便是在晴朗的天空,没有沙尘暴的天气,将近20几天的时间,光伏板上自然的降尘就影响发电的15%~20%,这个影响还是比较大的。在沙尘天气一场沙尘就影响到30%、40%,粉尘对光伏电池板发电的影响是重大的影响。、

  光伏的板子都是平面的,影响的都是透光,这是清洁的板子,这个是有粉尘的板子。最近有人关注热发电,热发电是反射,粉尘对热发电的影响比光伏的影响还要大,至少翻一倍,我们的土层,粉尘面都是在玻璃的下面,阳光入射进来,被粉尘遮挡一层,再反射出去还要遮挡一层,影响更大,而且光伏是平板的,光热是曲面的,我们是尝试过,都会有同样的问题。

  对太阳电池板的清洗一直是困扰我们光伏发电的一个问题,我们有很多同志可能会讲,我们可以用水去冲洗,实际上这个问题在南方不是那么很突出,到了北方,尤其是西北这样的地区,第一是没有水,当地水特别缺,第二,即便是有水也是盐碱水,洗了之后有白色的盐碱,还不如不洗。

  第三,光伏组件效率衰减和寿命。光伏电池长期在阳光下暴晒,其光伏电池性能、封装材料、盖板的透光性都受到影响,逐步衰减。大家也知道光伏板子不是永久性的,寿命就是25~30年,这个衰减是什么情况呢?我们做了一些实验,首先是光伏电池的衰减,然后是组件脱焊,这是我们光伏电池板存在的问题。

  这是在西部运行了30年的光伏电站,每一块板子是45瓦,使用29年后我们做了一个测试,功率下降,最早的原始数据没有,就是我们只好拿45瓦来说事,这是峰值功率衰减的情况,衰减的情况也不一样,有的特别严重,有的不是特别严重,这块板衰减将近20%,这快板子就稍微好一些。前50天衰减速度还是比较快,在前50~100天衰减比较快,后面的衰减就比较好,一般来说进入一年以后,衰减一般是0.5%~0.8%的情况下。

  非晶硅光伏组件效率衰减特别快,一个月就达到15%,后面趋于相对稳定的状况。这个衰减我们观察是两个问题,一个是电池片本身性能衰减,一个是玻璃表面形成了水垢导致玻璃透过的影响,所谓的水垢具体成分是什么,我们也不是很清楚,但是有一点是肯定的,就是沙尘和降雨形成混合物以后,钙化物重新在玻璃上形成一层钙化层,钙化层很难用抹布擦掉,一般都是用钢丝刷去刷,相对来说比较困难一些。

  组件内部的电池脱焊是导致组件彻底报废的原因,包括在以前光伏电站中也出现这样的问题,生产厂家焊接的过程当中出现一些偶然的焊接过程中问题,导致在光伏组件运营过程当中,出现一系列的故障,用了若干年以后,比如说像这个焊片,焊的时候可能没有焊好,再加上光伏组件电流比较大,这个地方就脱焊,最后导致电池报废。

  更多电池组件出现问题的是热胀冷缩,电池片和电池片之间是用铜带连在一起的,这个铜带在西部地区每天进行一次热胀冷缩,甚至不止一次,白天的时候即便在冬天,白天的温度也是五六十度,到了晚上是零下二十多几度,这样每天的热胀冷缩,导致太阳电池板位移,使得这个焊带若干年以后,最短的大概就是三年,这个焊带就出现断裂了。断裂了以后很难发现,这个板子不工作了,你找也找不到原因,你要很仔细的看才能把断裂的地方找到。

  第四,组件串接匹配误差。我们前期都不做检测,很相信厂家,由厂家提供光伏组件,有很多的可研报告提供正偏差的光伏组件,实际上有一些无良的组件参差不齐,我们要求是5%、3%,但是实际的比这个大一些。我们知道光伏组件大部分的光伏都是21片,最少的是19片太阳电池板,这里面有一块电池性能不好,就导致这20片电池输出性都会受到影响,这个我们叫做木桶效应。

  第五是线路损耗。由于光伏发电场地较大,输电电流较大,线路较长,我们在设计导线的时候,很多设计都是按照安全电流做设计,这个是不合理的,没有考虑到电路的损耗,这个损耗很大,我看很多设计损耗都在7%~8%,这个是损耗的问题。这个计算是非常简单的,就是这么一个简单的东西,只是大家不进行仔细的计算而已。