1.引言

光伏电站中组件的衰【shuāi】减率【lǜ】一【yī】直受到【dào】行业广泛关注,北京鉴衡认证【zhèng】中心(CGC)针【zhēn】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【zǔ】件衰减率指组件初始功率和组件当【dāng】前最大输出功率的【de】差【chà】值和组【zǔ】件初始【shǐ】功率的比值,即【jí】:


计算衰减率的关键就【jiù】在组【zǔ】件初始功【gōng】率和组件当前【qián】最【zuì】大输【shū】出功率这两个参数的【de】测量。

3.组件初始功率 的测量

组件初始功率是组件出厂【chǎng】测试得到【dào】的最大输出功【gōng】率【lǜ】,由企业产线的【de】太【tài】阳模拟器测【cè】试得【dé】到。

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

校准及标准【zhǔn】组【zǔ】件【jiàn】:利【lì】用经【jīng】标定的标准组件对太阳模拟器进行校准,从而【ér】对测试结果进行修正。

根据鉴衡 CGC 调研,产线【xiàn】出厂测【cè】试存在【zài】一定的不确【què】定度,其主【zhǔ】要影响因素为【wéi】标准组件。

如果需【xū】要更加精确【què】的测试组件初始功【gōng】率,可由能力【lì】强【qiáng】不确定度低的实【shí】验室开展测试。

测量【liàng】不【bú】确【què】定度:表征【zhēng】合【hé】理【lǐ】地赋予【yǔ】被测量【liàng】之值的分散性,与测量结果相【xiàng】联系的参数意味着对测量结果可信性、有效性的怀【huái】疑【yí】程度或【huò】不肯定程【chéng】度,通【tōng】过对测量过程【chéng】的【de】分析和评定得出的一个区间,定量说明测【cè】量结果的质量【liàng】。

4. 组件当前最大功率测试

组件当前最【zuì】大输出功率指组件在运【yùn】行一段时间后【hòu】测得的最【zuì】大【dà】输出功率。通常应排【pái】除如灰尘遮挡、组件【jiàn】缺陷等影响因素【sù】,测【cè】试组件【jiàn】本身的最大输出功【gōng】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【zhào】度:对于线性【xìng】器【qì】件应在不低于 800W/m2 的【de】辐照度【dù】下【xià】进行测试;

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;

太阳光谱:不同地区和环境会有不同的太【tài】阳【yáng】光谱,精确测量时应与 AM 1.5 的光【guāng】谱【pǔ】值【zhí】进行【háng】修正【zhèng】;

组件入【rù】射角度:不同光照角度影响【xiǎng】组件的发电性能,精确【què】测量时应考虑入射角【jiǎo】对测试结【jié】果的【de】影【yǐng】响;

测试设【shè】备【bèi】:手持式户【hù】外测试设【shè】备,需与辐照测试和温度测试设备共【gòng】同使用;

参考器件:通常为封装良好的 WPVS;

测试结果修【xiū】正:根据【jù】 IEC60891 标准将户外的辐照度和温度修正【zhèng】至 STC条件【jiàn】下的结【jié】果。

受到以上因素【sù】的影响,户外【wài】测试【shì】组件最大输【shū】出【chū】功【gōng】率的不确定度比【bǐ】产线测试不确定要稍高。

如果【guǒ】需要更加精准的测试组件【jiàn】当【dāng】前最大输出功率,将组件送【sòng】往实验室【shì】进行测试会【huì】是一【yī】个很好的选【xuǎn】择。

5. 实验室测试

实验室测试【shì】可以对测试环境、测试设备、参考【kǎo】器【qì】件【jiàn】进行更【gèng】好的控制【zhì】,因而得到不确定度更低更加精确【què】的测试结果【guǒ】。

影响实验室测试的主要因素有:


环境温度【dù】:通常控制【zhì】在 25±0.5℃ 范【fàn】围内,测试时尽可能接近 25.0℃,减【jiǎn】少温【wēn】度修正导致的偏差【chà】。

测试环【huán】境:暗室环境,尽可能减【jiǎn】少环境光或者光【guāng】反射对测试结【jié】果的【de】影响。

测【cè】试设备:太阳【yáng】模拟器等级要求为 AAA 级(部分可达【dá】 3A+ 级),同时【shí】测试【shì】方【fāng】法尽可能贴近被测样品【pǐn】的特性(如用长闪光时间测【cè】量高容性器【qì】件)。

校【xiào】准及标准组件:按照【zhào】 IEC60904-4 的【de】要求,测试结果【guǒ】可溯【sù】源至【zhì】国家计量基准。

实【shí】验室测试组【zǔ】件最大输出功率的不确定度大【dà】约在【zài】 2%-3% 左右【yòu】。

鉴【jiàn】衡认证中心(CGC)在 2012 年和【hé】 2015 年分别主导开展两次光伏实验【yàn】室组件【jiàn】测试的【de】能力【lì】验证,评定结果【guǒ】显示实验【yàn】室测试【shì】最大输出功率存在一定偏差。大部【bù】分【fèn】实验【yàn】室间的【de】结果偏差在【zài】 1% 左右,这种偏差主【zhǔ】要【yào】由参考器件的【de】溯源差【chà】异造成的。

6. 如何正确评估组件衰减

基于以【yǐ】上内容,对组件衰【shuāi】减率的正【zhèng】确评估的关【guān】键点,在于【yú】测试结果【guǒ】的时空一致性【xìng】。

时间一致【zhì】性【xìng】:在不【bú】同测试时间【jiān】(同一测试设备【bèi】),对同一被测对象的测试结【jié】果前后一【yī】致;

空间一致【zhì】性【xìng】:在【zài】不同测试地【dì】点【diǎn】(不同测试设备),对同一被测对象的测试结果相互【hù】一【yī】致。

对于组件【jiàn】初始功率的测【cè】量,不仅需要在出厂测试【shì】时尽可【kě】能满足 STC 条件进行【háng】测试【shì】,还需要掌握测量溯源情【qíng】况。必要时,可以封【fēng】存【cún】出【chū】厂组件【jiàn】作为参考组件并送往第三方实验室进行【háng】测试,以【yǐ】消除后续不同测试【shì】地点(测试设备)测试【shì】时【shí】因溯【sù】源造成的测试偏【piān】差。

对于组【zǔ】件当前最大输出功率【lǜ】的测量,应在【zài】筛选无缺陷无灰【huī】尘的【de】组件【jiàn】,在 STC 条件下进行【háng】测【cè】试。测试条件和溯源尽可能应与初始功率时相一致,确保测试结果和初始测试【shì】结【jié】果对【duì】比的一【yī】致性。

7. 组件衰减率现场评价方法


现场【chǎng】组件 EL、外观检测:现【xiàn】场随机抽取组件进【jìn】行外【wài】观、EL 检测,并按质量【liàng】状况进行【háng】分类。

现场组【zǔ】件功率测试:在【zài】外观和 EL 测试【shì】基础【chǔ】上,选择三个时间点和辐照区间进行组【zǔ】件 IV 测【cè】试,包括 400-600w/m²、600-800w/m²、800-1000w/m² 三个辐照区【qū】间。

返厂【chǎng】测试:从【cóng】现场测【cè】试的组件中挑选【xuǎn】部分【fèn】组件,返回生产厂家,分别在产线和【hé】企业实【shí】验室进行最大输【shū】出功率测【cè】试(第三方人员现场目【mù】击)。

第【dì】三方实验室测试:在生产【chǎn】厂家完【wán】成测试后【hòu】,送至第【dì】三【sān】方实验室进行 STC 条【tiáo】件下最大输【shū】出功率测试。