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使用光伏電池板監(jiān)視系統(tǒng)及早發(fā)現(xiàn)電池板異常

   2013-11-11 日經(jīng)BP社12030
核心提示:記者就日本太陽能電池板監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀,采訪了在橫濱市經(jīng)營EPC(設(shè)計、采購及施工)服務(wù)公司,同時擔(dān)任日本PV策劃師協(xié)會理事的池田真
記者就日本太陽能電池板監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀,采訪了在橫濱市經(jīng)營EPC(設(shè)計、采購及施工)服務(wù)公司,同時擔(dān)任日本PV策劃師協(xié)會理事的池田真樹。(采訪人:金子 憲治,日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所) 

日本PV策劃師協(xié)會理事(橫濱環(huán)境設(shè)計公司社長)池田真樹(出處:橫濱環(huán)境設(shè)計公司) 
——日本接連啟動了百萬瓦(MW)級光伏電站,是否已形成監(jiān)測太陽能電池板的發(fā)電量、及時發(fā)現(xiàn)不合格品,并檢測性能劣化的系統(tǒng)? 

池田:日本的MW級光伏電站一般通過單獨監(jiān)測每臺光伏逆變器(PCS)的發(fā)電量的方法來積累數(shù)據(jù)。1.5MW(1500千瓦)級別的發(fā)電站要設(shè)置3臺500kW的PCS。1臺PCS可監(jiān)測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,而且會隨著云層的流動和陰影的變化等時刻變化。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)測每臺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PCS監(jiān)測的電池板的數(shù)量,這樣就能及時發(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間里,就通過監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了約40塊太陽能電池板的輸出異常,及時聯(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,是因為這座電站采用了名為“串(string)監(jiān)測”的監(jiān)測系統(tǒng)。 

       “串”是指串聯(lián)多塊太陽能電池板(太陽能電池模塊)的一個電路,一般會串聯(lián)10~20塊電池板。MW級光伏電站在架臺下的集線箱中并聯(lián)多個串,統(tǒng)一連接多個集線箱至PCS。“串監(jiān)測”會測量每串電路的發(fā)電量,隨時監(jiān)測并積累數(shù)據(jù)。具體實現(xiàn)時要為集線箱安裝傳感器。 

橫濱環(huán)境設(shè)計公司負(fù)責(zé)EPC服務(wù)的MW級光伏電站 (出處:橫濱環(huán)境設(shè)計公司) 

       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,對每臺PCS單獨監(jiān)測應(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降低的電路設(shè)計。即使有一塊電池板完全不發(fā)電,其所在串電路也會忽略這塊電池板繼續(xù)發(fā)電。像MW級光伏電站這種大規(guī)模系統(tǒng),旁路二極管從某種意義上來說是個障礙,會增加發(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)測方法,根本發(fā)現(xiàn)不了40塊異常電池板。 

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