鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:957次 | 2020年01月03日
太陽能電池板監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)狀與市場(chǎng)
就日本太陽能電池板監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)狀,記者采訪了在橫濱市經(jīng)營(yíng)EPC(設(shè)計(jì)、采購及施工)服務(wù)公司,同時(shí)擔(dān)任日本PV策劃師協(xié)會(huì)理事的池田真樹。
——日本接連啟動(dòng)了百萬瓦(MW)級(jí)光伏電站,是否已形成監(jiān)測(cè)太陽能電池板的發(fā)電量、及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格品,并檢測(cè)性能劣化的系統(tǒng)?
池田:日本的MW級(jí)光伏電站一般通過單獨(dú)監(jiān)測(cè)每臺(tái)光伏逆變器(PCS)的發(fā)電量的方法來積累數(shù)據(jù)。1.5MW(1500千瓦)級(jí)別的發(fā)電站要設(shè)置3臺(tái)500kW的PCS。1臺(tái)PCS可監(jiān)測(cè)3000~4000塊太陽能電池板的發(fā)電量。每塊電池板的發(fā)電量本來就或多或少有些不同,而且會(huì)隨著云層的流動(dòng)和陰影的變化等時(shí)刻變化。即使有十幾塊太陽能電池板發(fā)生異常,發(fā)電量大幅降低,僅靠監(jiān)測(cè)每臺(tái)PCS的發(fā)電量進(jìn)行相互是很難發(fā)現(xiàn)的。
投入使用后不久就發(fā)現(xiàn)有約40塊電池板輸出異常
——那就是說,除非出現(xiàn)幾百塊太陽能電池板發(fā)生異常等導(dǎo)致輸出功率大幅下降的情況,否則就無法發(fā)現(xiàn)?
池田:可以減少1臺(tái)PCS監(jiān)測(cè)的電池板的數(shù)量,這樣就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格品。本公司負(fù)責(zé)建設(shè)的一座1.5MW的光伏電站在投入使用后不到一年的時(shí)間里,就通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了約40塊太陽能電池板的輸出異常,及時(shí)聯(lián)系電池板廠商進(jìn)行了更換。之所以能發(fā)現(xiàn)不合格品,是因?yàn)檫@座電站采用了名為串(string)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
串是指串聯(lián)多塊太陽能電池板(太陽能電池模塊)的一個(gè)電路,一般會(huì)串聯(lián)10~20塊電池板。MW級(jí)光伏電站在架臺(tái)下的集線箱中并聯(lián)多個(gè)串,統(tǒng)一連接多個(gè)集線箱至PCS。串監(jiān)測(cè)會(huì)測(cè)量每串電路的發(fā)電量,隨時(shí)監(jiān)測(cè)并積累數(shù)據(jù)。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)要為集線箱安裝傳感器。
在這座光伏電站里,就是通過比較每串的發(fā)電量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)發(fā)電量較低的電路,然后用檢查設(shè)備逐一檢查那幾串電池板,最終發(fā)現(xiàn)了不合格品。鎖定可疑串后,如果是經(jīng)驗(yàn)豐富的專家,找出這一串中哪塊電池板異常并不是什么難事。在這個(gè)案例中,約40塊電池板的輸出功率降到了額定值的1成以下,幾乎已經(jīng)不發(fā)電了。
——串聯(lián)的電池板哪怕只有部分發(fā)生異常,也會(huì)形成電阻,導(dǎo)致串電路整體的輸出功率大幅降低。這樣的話,對(duì)每臺(tái)PCS單獨(dú)監(jiān)測(cè)應(yīng)該也能發(fā)現(xiàn)吧。
池田:太陽能電池板的電路里嵌有名為旁路二極管的器件,采用即使部分發(fā)生異常產(chǎn)生電阻、也能讓電流避開這部分來使輸出功率不會(huì)降低的電路設(shè)計(jì)。即使有一塊電池板完全不發(fā)電,其所在串電路也會(huì)忽略這塊電池板繼續(xù)發(fā)電。像MW級(jí)光伏電站這種大規(guī)模系統(tǒng),旁路二極管從某種意義上來說是個(gè)障礙,會(huì)增加發(fā)現(xiàn)不合格電池板的難度。在幾千塊電池板中,就算有幾塊不發(fā)電,想從整體發(fā)電量中發(fā)現(xiàn)異常是非常困難的。剛才說的那座電站也一樣,如果不采用串監(jiān)測(cè)方法,根本發(fā)現(xiàn)不了40塊異常電池板。