1.引言

光伏电站中组件的【de】衰减率一直受到行业广泛【fàn】关注,北京鉴【jiàn】衡认证中【zhōng】心【xīn】(CGC)针对光伏组件的衰减率评估方法给出一些解析。

2.光伏组件衰减率怎么计算?

组件衰减【jiǎn】率指组件初始功率和组件当前最大【dà】输出【chū】功【gōng】率【lǜ】的【de】差值和组【zǔ】件初始功率的比【bǐ】值,即:


计算【suàn】衰【shuāi】减率【lǜ】的关【guān】键就【jiù】在组件初始功率和【hé】组件当前最大输出【chū】功率这两个参数的测量。

3.组件初始功率 的测量

组【zǔ】件初始功【gōng】率是组件出厂测试得到的最大输出功【gōng】率【lǜ】,由企【qǐ】业产【chǎn】线的太阳模拟器测试得【dé】到【dào】。

对于组件生产线,影响出厂测试的主要因素有以下几点:

环境温度:由空调控制在25±2℃

测试设备:太阳模拟器等级要求为AAA级

校【xiào】准及【jí】标准组【zǔ】件:利用经标【biāo】定的标准组件对太阳模【mó】拟器进【jìn】行校准,从而【ér】对测试结果进行修【xiū】正。

根据【jù】鉴【jiàn】衡 CGC 调研,产线出厂测试存在一定【dìng】的不【bú】确定度,其主【zhǔ】要影响因素【sù】为标准组件。

如果需要更【gèng】加精确的测试组件【jiàn】初始功率,可由能力强不确定度【dù】低【dī】的实【shí】验室开展测【cè】试【shì】。

测量不确定度:表征合理地赋予被测量之【zhī】值【zhí】的分【fèn】散性【xìng】,与测量结【jié】果相联系的参数【shù】意味着对测【cè】量结果可【kě】信【xìn】性、有效【xiào】性的【de】怀疑程度或不肯定【dìng】程度,通过对测量过程的分【fèn】析和评定得出的【de】一个【gè】区间,定量说明测量【liàng】结果【guǒ】的质量。

4. 组件当前最大功率测试

组【zǔ】件当前最大输出功率指组【zǔ】件在运行一段时间后【hòu】测得的最大输出功率。通常应排除如【rú】灰尘遮挡、组件【jiàn】缺陷等影响【xiǎng】因素,测试【shì】组件【jiàn】本身的最【zuì】大输【shū】出【chū】功率。

在户外测试组件最大输出功率,主要影响因素有以下几点:


测试辐照度:对于线性器件应【yīng】在【zài】不低于 800W/m2 的辐照【zhào】度【dù】下【xià】进行测试【shì】;

测试温度:对于一般背板结构单玻组件,由背板温度反映电池结温;

太阳【yáng】光谱:不同地区【qū】和环境【jìng】会有不【bú】同的太阳【yáng】光【guāng】谱,精确测【cè】量时应与 AM 1.5 的光谱值进行修正;

组件【jiàn】入射【shè】角度:不【bú】同光照角度影响【xiǎng】组件的【de】发电性能,精确测量时应【yīng】考虑入射角对测试结果的影响;

测试设备:手持式户外测【cè】试【shì】设备【bèi】,需与【yǔ】辐照【zhào】测试和【hé】温度测试设备共同使用;

参考器件:通常为封装良好的 WPVS;

测试结果修正:根据 IEC60891 标【biāo】准【zhǔn】将户外的辐照度和【hé】温度修正【zhèng】至 STC条【tiáo】件下的结果。

受到以上因【yīn】素【sù】的影响【xiǎng】,户外测试【shì】组件最大输【shū】出功率的不确定【dìng】度比产线【xiàn】测试不确定要【yào】稍高。

如果需【xū】要更加精准的测试组件当前最大输出功率,将组件送往实验室【shì】进【jìn】行【háng】测试会【huì】是【shì】一【yī】个很【hěn】好的选择。

5. 实验室测试

实验室测【cè】试可以对测【cè】试环【huán】境、测试设备、参考器件【jiàn】进行更【gèng】好的控制,因而得到不确定度更低更加精确【què】的【de】测试结【jié】果。

影响实验室测试的主要因素有:


环境温度:通常控【kòng】制在【zài】 25±0.5℃ 范围内,测试时尽【jìn】可能接近 25.0℃,减【jiǎn】少温度修【xiū】正导致【zhì】的偏【piān】差【chà】。

测试环境:暗【àn】室环境【jìng】,尽可能【néng】减少环【huán】境光或者光反射对【duì】测试结果的影响。

测试设备:太阳【yáng】模拟器等级要求为 AAA 级(部分可【kě】达 3A+ 级【jí】),同时【shí】测试方法尽【jìn】可能贴【tiē】近被测样品的特性(如用长闪光时【shí】间测量高容【róng】性器件)。

校准及标准组件:按照 IEC60904-4 的【de】要求,测试结【jié】果可溯源【yuán】至国家计量基准。

实验室【shì】测试组【zǔ】件【jiàn】最大输【shū】出【chū】功率的不确定度大约在 2%-3% 左右。

鉴【jiàn】衡认证中心(CGC)在 2012 年【nián】和 2015 年分【fèn】别主导开展两次【cì】光伏实验室组件测试的能力验【yàn】证,评定【dìng】结【jié】果显示实验室测试最大输出功率存在一【yī】定偏差。大部分【fèn】实验室间的结【jié】果偏差在【zài】 1% 左右,这【zhè】种【zhǒng】偏【piān】差主要由参考器【qì】件的溯源差【chà】异造成的【de】。

6. 如何正确评估组件衰减

基于以上内容,对组件【jiàn】衰减率的正确【què】评【píng】估的关键点【diǎn】,在于测试结果的时空【kōng】一致【zhì】性。

时间一致性:在不【bú】同【tóng】测试时间(同一测试【shì】设【shè】备),对【duì】同一【yī】被测对象的测试结果前后一致;

空间【jiān】一致性:在不同测试地点(不同【tóng】测试设【shè】备),对同一【yī】被【bèi】测对象的测试结果相【xiàng】互一致。

对于【yú】组件【jiàn】初始功率的测量,不仅需要在出【chū】厂测【cè】试时尽可能满足 STC 条件进【jìn】行测试,还需要掌握测量溯源情【qíng】况。必要时,可以封存出厂组件作为参考【kǎo】组【zǔ】件并送【sòng】往第三【sān】方【fāng】实【shí】验室【shì】进行测试,以消除后续不同测试地点(测【cè】试设备)测试【shì】时【shí】因溯源造成【chéng】的测试偏差。

对于组件当前最【zuì】大输【shū】出【chū】功【gōng】率【lǜ】的测量,应在筛选无缺【quē】陷【xiàn】无灰尘的组【zǔ】件,在 STC 条件下进行测试。测试条【tiáo】件和溯【sù】源尽可能应与初始功率时相一致,确【què】保测试结果和初【chū】始测试【shì】结果对【duì】比的一【yī】致性。

7. 组件衰减率现场评价方法


现场组件 EL、外【wài】观【guān】检【jiǎn】测:现场【chǎng】随机抽取组件【jiàn】进行外观、EL 检测,并按质量状况进行分类。

现场【chǎng】组件功率测试:在外观和 EL 测试【shì】基础上,选择三个【gè】时【shí】间点和辐照区间进【jìn】行组件【jiàn】 IV 测【cè】试【shì】,包括 400-600w/m²、600-800w/m²、800-1000w/m² 三【sān】个辐照区间。

返厂测试【shì】:从【cóng】现场【chǎng】测试的组件中【zhōng】挑选部分组件,返回生产厂家,分【fèn】别在产线【xiàn】和企业实验【yàn】室进行最大输出功率测试(第三方人【rén】员现【xiàn】场目击)。

第三方【fāng】实【shí】验室测试:在生产厂家完【wán】成测试后【hòu】,送至第三方实验【yàn】室进行 STC 条【tiáo】件下最大输出功率测试。