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光伏组件PID效应现象解析及专业解决方案 (电势

作者:admin    来源:百度    发布时间:2022-03-21 17:26    浏览量:

光伏组件PID效应现象解析及专业解决方案 (电势诱导衰减)

 
PID (PotentialInducedDegradation)又称电势诱导衰减
 
随着新能源的不断发展,晶硅组件的应用也越来越广泛,但是组件长期在高电压作用下,会出现PID的风险:玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量的电荷聚集在 电池片表面,使得电池板表面的钝化效果恶化,导致FF, Isc, Voc降低,使组件性能低于设计标准,无论组件采用何种技术的P型晶硅电池片,组件在负偏压下都有PID的风险。
 
PID效应可能是组件严重退化的主要原因,由此引起的组件功率衰减有时甚至超过50%,然而从组件的外观上却看不到任何缺陷。在过去的几十年里,越来越多的投入运行的光伏电厂在运营三四年后发生效率的突然衰减,造成了重大的损失。目前已经有很多日本用户明确要求把抗PID写入合同,并随机抽检;不少欧洲的买家也纷纷提出同样的要求。
 
PID的形成原因分为两部分:
 
外部可能原因:
 
容易在潮湿的环境下发生,并且活跃程度与潮湿程度相关,同时组件表面被导电性、酸性、碱性以及带有离子的物体的污染程度,也与上述衰减现象的发生有关。到目前为止,形成机理还不是太明确,推测来自于钠钙玻璃的金属离子是形成上述具有PID效应的漏电流的主要载流介质。
 
内部可能原因:
 
1:系统方面:逆变器接地方式和组件在阵列中的位置,决定了电池片和组件受到正偏压或者负偏压。电站实际运行情况和研究结果表明:如果整列中间一块组件和逆变器负极输出端之间的所有组件处于负偏压下,则越靠近输出端组件的PID现象越明显。而在中间一块组件和逆变器正极输出端中间的所有组件处于正偏压下,PID现象不明显。
2:组件方面:环境条件,如湿度等的影响导致了漏电流的产生。
3:电池方面:电池片由于参杂不均匀导致方块电阻不均匀;优化电池效率而采用的增加方块电阻会使电池片更容易衰减,导致容易发生PID效应。
 
解决方案:
 
PID现象有时候是可逆的,苏州欧姆尼克新能源科技有限公司研发团队在研究PID现象时发现了一个有趣的现象,就是光伏组件在造成露气较多或者下雨时被发 现有漏电现象,而当太阳出来后,此漏电现象随即减弱,而与此类似的,在实验室中,将已经发生的PID衰减的组件在强制高温下给它正偏置电压72小时 后,PID衰减基本消失,由此欧姆尼克研发团队得出一个结论,引起PID衰减的变化应该是一个可逆的变化。
 
由上述结果,欧姆尼克开发了两款全新产品
 
1:微型逆变器Omniksol-M300和Omniksol-M600。使用高频隔离,负极接地技术,使电池板负极接地,避免了PID现象的发生,并且是单块组件用一个模块,使发电量升高。
 
2:欧姆尼克推出全新产品PID装置,型号为Omniksol-PID,应用PID变化可逆的原理,在夜间强制给组件加入正偏置的电压,使PID效应可逆进行,在夜间进行对PID效应电池板的修复。
 
Omniksol-PID工作原理及连接操作方式
 
工作描述:PID与逆变器直流输入并联,在光伏组件的负级和地之间施加一个高电压,并且支持输出固定电压和输出智能调节的电压。在夜间,它能把光伏组件在白天因为负极与地之间的负偏压所积累下来的电荷释放掉,进而修复那些因为PID效应导致效率衰减的光伏组件。
 
PID具有检测光伏组件和地的绝缘阻抗(包括光伏组件和逆变器,系统阻抗必须大于200kΩ)和侦测电网电压情况的功能。
 
连接方式:PID支持 1 路或者2路MPPT的逆变器,并且每路MPPT可以是多组串并联。如果逆变器只有1路MPPT,只需使用 PID的PV1+、PV2+其中一路与逆变器的正端相连,PID的PV-与逆变器的负端相连。如果逆变器有2路MPPT,PID的PV1+和PV2+与逆 变器的两路正端相连,PID的PV-与逆变器的其中一路负端相连,但必须保证逆变器两路MPPT负端在内部相连。
 

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