随着今年来光伏行业的发展和普及,越来越多的用户开始启用光伏发电。光伏组件作为发电主体,安全性一直是行业关注的重点。目前市面上的光伏组件功率设计质保基本都在25-30年,长生命周期内始终安全运行是必须要关注的问题。
(户用光伏因热斑引起的火灾)
因此,在占据国内分布式光伏市场半壁江山的户用场景,组件安全不仅是关乎到客户收益,更直接关系到住户的人身财产安全。目前市面上有风险的组件,最容易出现的就是热斑效应。
那什么是热斑效应呢?
热斑效应:光伏系统的安全隐患
所谓热斑,即光伏组件因电池片破碎、隐裂、焊接等质量问题或阴影、鸟粪、灰尘等局部遮挡原因,有问题的电池片被当作负载来消耗串联的其他电池片产生的能量,从而使局部的温度升高。
(热斑测试图)
热斑的发生不仅会影响组件的发电性能和使用寿命,甚至会使封装材料熔化变形或烧毁,严重的还会造成火灾,严重威胁光伏发电系统的稳定性和安全性。
有统计表明,组件阴影遮挡造成的热斑效应是引发起火的高频成因。
火灾,是光伏电站,特别是户用光伏户主最大的安全隐患。因此,抗热斑性能是衡量组件产品安全性的关键指标。
组件版型:不同设计的热斑分析
为了减少热斑隐患,日常运维必不可少,如将掉落在组件上的鸟粪及时清洁等。实际上,从理论设计来说,不同版型产品天然具有热斑风险的高低区分。
具体来说,组件的实际热斑温度与电流大小关系不大,而主要与旁路二极管并联电池数量和漏电流有关。旁路二极管并联电池片数越多,电池漏电流越大,则被遮挡电池温度越高,其发生热斑风险越大。
182-78版型组件作为目前常规组件中内部电池片数最多的产品,其单个旁路二极管保护的电池数量为26片,相对182和210两大阵营的其他中大版型产品,如182典型的72片设计(对应电池片为24片)以及210系列的66片设计(对应电池片仅22片),182-78片设计单个旁路二极管对应电池片数量最多,其热斑风险也最高。
182-78片:高热斑风险的实测情况
基于以上理论支撑,在BSI标准测试条件下可见,182-78片组件的最热部位温度可达到231℃,平均温度也在229.7℃,这个温度要远高于182-72片及210-66片组件。
热斑温度过高带来的直接后果就是会导致焊带脱焊,进而影响产品的功率和可靠性。以182-78单面组件为例:
从外观来看,热斑引起温度升高后,组件正面可以看到因局部被电击穿而烧焦的焦化点,背面也出现了开裂,从其EL测试结果可以看出,被测电池片出现被击穿导致的断栅现象,以及局部区域因温度过高焊料熔化导致的脱焊现象。
为了降低182-78片组件热斑风险,需要挑选低漏电流的电池,但难免会一定程度上增加生产端难度,将更高成本转移给了客户,而且就算进行漏电流管控,该片版型仍存在较高的热斑风险。
头部态度:78片版型的风险共识
光伏组件龙头企业们对182-78片版型设计的热斑风险认知也是一致的,天合光能推出的210-66片产品,以单个二极管对应电池片数更少来实现低热斑风险;晶澳在推广199产品时也直言182-78的设计会面临更高的热斑挑战;隆基在上今年7月的线上实证发布会上也表明了放弃78片2465尺寸产品的原因也是出于热斑风险的考量……
(图源网络,侵删)
如今,光伏组件的应用场景越来越丰富,产品的安全愈发突显出了其重要性。
182-78片因其高热斑风险,包括价值度上的不足,正逐渐被市场淘汰,随着182产能的进一步萎缩及高价值产品的不断面市,182-78片产品的淘汰已成定局。
所以,写在最后。如果你现有正在关注光伏产品,请一定在关注自身安全的前提下,了解光伏产品的技术保障和售后服务再进行选择。如果已经安装了光伏组件,一定要定期关注清洁问题和可能出现的风险点位问题,关注自己收益的同时,也更关注使用环境的安全。
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