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1、光伏电站质量风险分析和防控,石磊2014.7,内容,2,内容,3,大型光伏并网电站系统结构,影响光伏发电能效的关键因素,光伏组件,光伏阵列,汇流箱,组件不匹配,施工损耗,MPPT损耗,逆变器,直流损耗,逆变损耗,交流损耗,吸收损耗,光辐照损耗,光不均匀度：单块组件和组件串,光强度：不同强度下组件效率不同,光谱失配：紫外波段和红外波段量子效率低,温度损耗,硅材料的物理特性，温度升高，禁带宽度变小，输出功率降低；电压：在20100范围，大约每升高1每片电池的电压减小2mV；电流：大约每升高1每片电池的光电流增加O.03mA/cm2。功率：温度升高太阳电池的功率下降，典型温度系数为-O.35/。,组
2、件失配损耗,严重程度：失配0.15%，功率损耗：3.7%！失配2.6%，功率损耗：16.7%！,原因：电流失配；污垢遮挡；匹配角度；组件质量；控制措施：电流分档，安装角度，清洗维护；损耗大小：电流档位0.1A，额定工作电流约为8A，考虑实际情况，失配损耗取2%。,线损影响,线损影响,1、直流电缆的损耗,2、直流损耗对逆变器MPPT跟踪影响,组件热斑效应,一旦有树木、建筑物、树叶、鸟粪、天空浮云等部份或全部遮挡组件中的电池片，使该电池片从光电源性质变为负载性质，与其串联的、继续受到光照的其他电池片所产生电压电流对该电池片形成反向偏置，造成该电池片消耗功率过大而发热。,极化效应,高电压会给组件带来
3、副作用HVS 即“高压应力”，也称为电势导致的性能下降（PID）就是高压情况下由于电流泄漏给光伏系统带来的功率损失。如果光伏组件出现对地的正电势，则在电池表面将聚集负极静电，结果是它们将吸引由半导体材料内的光子形成的带正电的空穴（通常这些空穴将流动到电池的背电极，并产生电力）。许多这些带静电的空穴和电池表面的负电合并，结果造成了太阳能电池转换效率的严重损失。,光伏电站系统效率损耗比例,3%,逆变器转换损失,1%,交流损耗,4%,污秽损失,2%,组串失配损失,Eload：电站实际输出功率；Pmax：电站额定输出功率；HA：组件倾斜面接收的辐射强度；GS：标准辐射强度1000W/m2。,太阳电池效
4、率测试标准条件：温度25，光谱分布AM1.5，辐照强度是1000W/m2,光伏电站的评价指标,电站系统效率：=123 光伏阵列效率1；逆变器的转换效率2；并网效率3；电站发电量：太阳辐照资源、电站容量、系统效率电站安全：组件、逆变器和电气设备的安全可靠性,内容,14,内容,15,1、光伏电站优化设计、规范施工,2、光伏组件和逆变器等关键设备质量监造,3、光伏电站运营维护,光伏电站优化设计、规范施工,组件和平衡部件的实验室测试结果,方阵倾角、间距和运行方式的理论计算,辐射量不同倾角,输出特性光伏组件,地区太阳能资源及气候环境统计数据,实验室效率平衡部件,光伏资源,气象数据,转换效率,1,发电效率
5、,2,光照强度,光照时间地区温度,I,Elab=IAT12n Ereal,不同运行方式,性能！可靠性！技术经济性！,光伏电站优化设计、规范施工,汇流箱起火,光伏组件起火,光伏组件受到强风破坏,现场环境的多层次影响,组件及BOS装置功能安全隐患,潮湿多云天气对光伏组件多重影响,光伏电站优化设计、规范施工,阵列间距设计原则：计算当太阳电池子阵前后安装时的最小间距D。一般确定原则：冬至当天早9：00至下午3：00 太阳电池方阵不应被遮挡。,D=cosL，L=H/tan，=arcsin(sin sin+cos cos cos)太阳高度角的公式：sin=sin sin+cos cos cos太阳方位角的
6、公式：sin=cos sin/cos，式中：为当地纬度；为太阳赤纬，为时角，上午9:00的时角为45度。,间距计算公式：,光伏阵列设计,布局优化，降低损耗，智能监控，安全可靠！,光伏电站优化设计、规范施工,光伏发电系统设计关键技术,光伏区布置智能化单元（容量1MWp）设计；组件容量与逆变器容量配置组件容量与逆变器按照1.1:1 比例设计配置，提高效率和经济性；逆变器的运行控制；智能监控和数据采集系统,提高系统效率和可靠稳定性！,内容,20,2、光伏组件和逆变器等关键设备质量监造,1）生产过程的监造,2）安装现场的监造,3）监造中各个环节的抽样检测,监造的含义,1.提高组件质量，保证光伏电站发电
7、量,2.有效评估供应商，为长期合作提供依据,3.规范施工作业，减少施工造成的损失,4.及时有效的反馈质量问题，为买主提供专业的技术支持,5.光伏电站投资的风险转嫁,技术协议在监造中的作用,买卖双方签订的技术协议是第三方进驻工厂进行生产监造的法律依据,监造工作的内容和分工,24,生产过程监造的准备工作,25,首次监造,26,首次监造,27,首次监造,28,日常监造,驻厂监造期间重点核查以下内容：1）关键生产设备的和测试设备的记录；2）采购和进货检验：关键元器件/部件核查；3）产品的例行检验和确认检验，必要时进行抽样检测；4）检验、试验等仪器设备的校准；5）成品的包装、搬运和储存，这是产品监装的主
8、要内容；,29,日常监造,30,日常监造,31,日常监造,32,日常监造,安装现场的监造,34,安装现场光伏组件的监卸,包装在运输过程中损坏,由于包装问题，组件在运输过程中变形,安装现场光伏组件的监卸,二次运输不规范,安装现场光伏组件的监卸,施工人员不规范操作。,安装现场光伏组件的监卸,38,安装现场光伏组件的检查和测试,破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面,互联线或接头有毛病,安装现场光伏组件的检查和测试,40,在组件的边缘或任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道,安装现场光伏组件的检查和测试,41,在塑料材料表面有粘污物,安装现场光伏组件的检查和测试,42,引线端失效，带电部件外露,
9、安装现场光伏组件的检查和测试,43,密封材料失效,安装现场光伏组件的检查和测试,44,测量短路电流、开路电压和产品电性能检查。,安装现场光伏组件的检查和测试,产品抽样应融入到监造的各个环节,46,监造方对首批组件（首批组件不小于1MWp）进行抽样4块送至第三方实验室进行UV-TC50-HF10序列试验，采用正常检查一次抽样方案，检验项目、顺序、判别水平、不合格质量水平应符合下表的规定。该序列试验通过后，且出货检验合格首批组件才能发货。,第一次抽样产品实验室的主要试验项目,47,进行抽样8（或10）块送至第三方实验室进行试验。,第二次抽样产品实验室的主要试验项目,48,测试依据：IEC61215
10、、IEC61370等标准。主要测试包括：绝缘/耐压、接地连续性、电性能测试、EL测试、尺寸与重量、外观检查、湿漏电测试。,日常监造生产线抽样产品的主要试验项目,49,测试依据：IEC61215、IEC61370等标准。主要测试包括：外观检查、EL测试、绝缘/耐压、电性能测试、接地连续性、测量短路电流、开路电压,电站现场抽检产品的主要试验项目,50,湿冻试验后失败现象,汇流条腐蚀,湿热试验后失败现象,试验后的EL照片，组件内部严重腐蚀，组件严重老化。,电池片烧穿,52,热斑失败现象,EVA和汇流条熔断,热斑失败现象,内容,54,3、光伏电站运营维护,运行维护的提高,统计分析发电系统效率，通过纵横
11、对比，分析系统效率的规律和影响因子；改善提高监测方案，对关键监测指标进行优化和细化分析；针对光伏电站的显著影响因子，制定合理的维护方案，提高电站的系统效率和发电量；设计阶段反馈经验，提高最佳支架倾角与系统效率的匹配度。,运行维护的提高,a.太阳辐射资源的监测与分析,光谱分析：比较不同光谱响应范围的太阳辐射仪，研究不同波段的比例；光强分析：辐照数据的分析处理，对光强曲线进行分段积分，研究不用光强的比例；时间分析：不同时段和季节的比较分析匹配性分析：增加测光点，不同方阵效率比较；,运行维护的提高,b.组件清洗方案的细化,系统效率分析信息化平台,算法和分析的优化降低失配和提高精度系统效率的实时监控不
12、同工况下系统效率的统计分析显著损耗的计算分析提高运维效率,内容,59,CQC简介,光伏领域的标准、技术规范,国际主要资质,IECEE（国际电工委员会电工产品合格测试与认证组织）正式成员IQNet（国际认证联盟）正式成员IFOAM（国际有机农业运动联盟）正式成员ANF（亚洲网络论坛）正式成员KBA（德国联邦机动车运输管理局）委托开展工厂检查SASO(沙特阿拉伯标准组织)授权开展业务,RDW（荷兰交通管理局）委托开展 工厂检查CCX（芝加哥气候交易所）授权的 验证机构PSE（日本PSE认证）授权机构CITA(国际机动车检测委员会）正式成员CDM-DOE 已正式获得联合国环境署授权开展温室气体项目审
13、定与核查业务。澳大利亚葡萄酒管理局授权开展业务,国内主要资质,CQC光伏类签约实验室,中国质量认证中心光伏类签约国家级实验室12家，具有CBTL资质实验室5家，CQC控股实验室1家，CQC全资实验室1家。,CQC光伏专业监理资质,中认南信是隶属于中国质量认证中心(CQC)的新能源产品检测基地，,也是新能源领域专业的第三方技术服务机构和标准研究中心。中认南信实验室受到广泛认可，获得多项资质、资格,CNAS认可证书,CMA认可证书,2013年7月，顺利通过中国设备监理 协会的资质评审,光伏技术服务团队,光伏产品认证,目前CQC光伏产品认证服务涵盖15大类光伏部件，以及光伏电站验收、效率核查，全过程质量监控，光伏原材料、辅料等的全产业链检测认证。证书量1500余张，为国内外300余个光伏厂家提供了认证服务，市场占有率在70%以上。,全过程质量监控服务,2012年以来为中广核（15个项目，95%以上的电站项目）、大唐新能源（3个项目）、三峡新能源（9个项目,90%以上的电站项目）、国电（3个项目）等发电集团提供优质的监造和尽职调查服务，累计监造规模达到2000MW以上,监造了数十家一线组件、逆变器生产厂，解决各类问题近百起，积累了丰富的监造经验。,中国质量认证中心,演讲人：石磊手机：18611580550电话：010-83886374传真：010-83886032邮箱：,谢谢,
