1.引言

光伏电站中组【zǔ】件的衰【shuāi】减率【lǜ】一直受到行业广泛关注,北京鉴衡认证中【zhōng】心【xīn】(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?

组件衰减率【lǜ】指组件初【chū】始功率【lǜ】和【hé】组件【jiàn】当前最【zuì】大输出功率的差值【zhí】和组件初始功率的比值,即:


计算衰减【jiǎn】率【lǜ】的关键就在组件【jiàn】初始功率和组件【jiàn】当前最大输【shū】出功率这两个参数的【de】测量【liàng】。

3.组件初始功率 的测量

组【zǔ】件初始功率是【shì】组件出【chū】厂测试得到的最大输【shū】出功率【lǜ】,由企【qǐ】业产线的太阳模拟器测试得到。

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【xiào】准及标准【zhǔn】组件:利用经【jīng】标定的标准组件对太阳模拟【nǐ】器进【jìn】行校准【zhǔn】,从而对测试【shì】结果进行修正。

根据鉴【jiàn】衡 CGC 调研,产【chǎn】线【xiàn】出厂【chǎng】测试存【cún】在一定的不确定度,其主要影响因素为标准组【zǔ】件。

如果需要更加精【jīng】确【què】的测试组件初始【shǐ】功【gōng】率【lǜ】,可由能力强不确定度低的实验室开【kāi】展【zhǎn】测试。

测量【liàng】不确定度:表征合理地【dì】赋予被测量之【zhī】值的分散性,与测量结果相【xiàng】联系的【de】参数意味着对【duì】测量结果可【kě】信性、有效性的【de】怀疑程度或不【bú】肯定程度,通【tōng】过对测量过程的分析和评定【dìng】得出的一个区间,定量说明【míng】测【cè】量结果【guǒ】的【de】质【zhì】量。

4. 组件当前最大功率测试

组件当前最大【dà】输出功率指组件在运行一【yī】段时【shí】间后测【cè】得的最大输出功【gōng】率。通常【cháng】应排除如灰尘【chén】遮挡【dǎng】、组件缺陷等影响因素,测【cè】试组件本身的【de】最大输出功率。

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【cè】试辐照度【dù】:对【duì】于线性器件应在不【bú】低于 800W/m2 的辐照度下进行测试;

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【tài】阳光谱:不同地区和环境会【huì】有不同的太阳光谱,精确【què】测量时应与 AM 1.5 的光【guāng】谱【pǔ】值进行【háng】修正;

组【zǔ】件入射角度:不【bú】同光照角度【dù】影响组件的发电【diàn】性能,精【jīng】确【què】测量时应考虑入射角对【duì】测试结果的影响;

测试设备【bèi】:手持式户外测试设【shè】备,需与辐照测试和温【wēn】度【dù】测【cè】试设备共【gòng】同使用;

参考器件:通常为封装良好的 WPVS;

测试结果修正:根据 IEC60891 标准将户外的辐照【zhào】度和温度修正至【zhì】 STC条【tiáo】件下【xià】的结【jié】果。

受到以上【shàng】因素的影响,户外测试组【zǔ】件最【zuì】大【dà】输出功率【lǜ】的【de】不确定度比【bǐ】产线【xiàn】测试不确定要稍高。

如果需【xū】要更加精【jīng】准的测【cè】试组件当前【qián】最大输【shū】出功率,将组件送往实验室进行【háng】测试会【huì】是一【yī】个很好的选择。

5. 实验室测试

实验【yàn】室测试可以对测试【shì】环【huán】境、测试设备、参【cān】考器件进行更好的控制,因而得到不【bú】确定度更低更加精【jīng】确的测【cè】试【shì】结果【guǒ】。

影响实验室测试的主要因素有:


环【huán】境【jìng】温度【dù】:通常控制在 25±0.5℃ 范围内,测试【shì】时尽【jìn】可【kě】能接近 25.0℃,减少温度修正导致的偏差。

测试【shì】环境:暗【àn】室环境,尽可能减少环境【jìng】光或【huò】者光【guāng】反射对测试结果【guǒ】的影响。

测【cè】试设备:太阳模拟器等级要求为【wéi】 AAA 级(部分可达【dá】 3A+ 级),同时测【cè】试方【fāng】法尽可能贴近被测样品的特【tè】性(如用【yòng】长闪光【guāng】时间【jiān】测量高【gāo】容性器【qì】件)。

校准及【jí】标准组件:按照【zhào】 IEC60904-4 的要【yào】求,测试结果可溯源至【zhì】国家计量基准。

实验室【shì】测试组【zǔ】件最大输出功率【lǜ】的不确【què】定度大约在 2%-3% 左右。

鉴衡认证【zhèng】中心【xīn】(CGC)在【zài】 2012 年和 2015 年分别主导开展两【liǎng】次光伏实验室【shì】组件测试的能力验【yàn】证,评定【dìng】结【jié】果显示实验室测试【shì】最大输出功率存【cún】在一定【dìng】偏差。大部分【fèn】实验【yàn】室间的【de】结果【guǒ】偏差在 1% 左右,这【zhè】种偏差主要【yào】由参考器件的溯源差【chà】异造成的。

6. 如何正确评估组件衰减

基于以上【shàng】内【nèi】容,对组件【jiàn】衰减率【lǜ】的正确【què】评估的关键点,在于测试结【jié】果的时空一致【zhì】性。

时间一致性【xìng】:在【zài】不同测试时间(同一测试【shì】设备),对同一被测【cè】对象【xiàng】的测试结果【guǒ】前后一致;

空间【jiān】一致【zhì】性:在不同【tóng】测试地点【diǎn】(不同测【cè】试设备),对同一被【bèi】测对象的测试结果相互一致。

对于组件初始功率【lǜ】的测量,不仅【jǐn】需要在出厂测试时尽可能满足 STC 条件进行测试,还需要掌握测量【liàng】溯源情况。必要【yào】时,可以封存【cún】出厂组【zǔ】件作为参考【kǎo】组【zǔ】件并【bìng】送往第三方实【shí】验【yàn】室进【jìn】行【háng】测试,以消除后【hòu】续不同【tóng】测试地点(测试设备)测试时因溯源【yuán】造成【chéng】的测【cè】试偏差。

对于组【zǔ】件当【dāng】前最【zuì】大输出功率的【de】测量,应在筛选无缺陷无灰尘的组【zǔ】件【jiàn】,在 STC 条件下进行【háng】测【cè】试。测试条【tiáo】件【jiàn】和溯源尽可能应【yīng】与初【chū】始功率时相一致,确保测试结果【guǒ】和初始【shǐ】测试结果对比的一致性。

7. 组件衰减率现场评价方法


现场组件【jiàn】 EL、外观检测:现场随【suí】机抽取【qǔ】组件【jiàn】进行外观、EL 检测【cè】,并【bìng】按质量状【zhuàng】况进行分类【lèi】。

现场组【zǔ】件功【gōng】率测试:在【zài】外观【guān】和【hé】 EL 测试基础上,选择三个时间点和辐照区间进行组件 IV 测试,包括 400-600w/m²、600-800w/m²、800-1000w/m² 三【sān】个辐照【zhào】区间。

返厂测试:从现场【chǎng】测试的组【zǔ】件【jiàn】中挑选部分【fèn】组件,返【fǎn】回生产厂家【jiā】,分别在产线和企业实验【yàn】室进行最【zuì】大【dà】输出功率【lǜ】测试(第三方人员【yuán】现场目击)。

第三方【fāng】实验室测试:在生产厂家完成测试后,送至【zhì】第三方实验室进行 STC 条【tiáo】件下最大【dà】输出功率【lǜ】测【cè】试【shì】。