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光伏组件可靠牲

光伏组件是光伏发电系统的发电机,其重要性不言而喻,同样也是别墅太阳能发电系统的重要组件。世界范围内,早在20 世纪70年代便开始了对其可靠性的有关研究,美国国家可再生能源实验室(NREL)与喷气推进实验室(JPL)制订了一套测试模拟组件的耐久性和可靠性的方式。经过了几年时间,从Block I-V五个项目阶段成功研究制定了“地面用太阳电池组件的设计和测试规范一 1981” (见表),完成了光伏发电太阳电池组件的经典结构设计和可靠性测试方案,这些为应用于别墅太阳能发电系统的组件打下了坚实的基础。这项研究意义深远,至今国际电工委员会IEC标准的测试项目设计正是来源于当初的Block Buys经典设计,由此衍生的光伏发电晶体硅组件结构设计和材料也延续至今。应用于别墅太阳能发电系统的多晶硅组件设计也是来源于此试验。
 
表:“地面用太阳电池组件的设计和测试规范一1981”测试方案I-V:

测试方案

I

II

III

IV

V

年份

1975

1976

1977

1978

1981

热循环

试验

—40℃到+ 90100次循环

—40℃到+ 9050次循环

—40℃到+ 9050次循环

—40℃到+ 9050次循环

—40℃到+ 90200次循环

湿热

试验

70℃,90% 相对湿度,68小时

40,90% 相对湿度到23 5

 40,90%相对湿度到23 5

 54℃,90%相对湿度23 5

 85℃,85%对湿度到一 40℃,10

热斑试验

——

——

——

3块电池片

100小时

机械载

荷试验

——

100

±2 400 Pa

100

±2 400 Pa

100

±2 400 Pa

100

±2400 Pa

冰雹试验

——

——

——

3/4"—45 mph

9次撞击

1"—52 mph

10次撞击

标称工作温度试验

——

——

——

绝缘耐

压试验

——

漏电流<15µA 1500 V

漏电流<15µA 1 500V

漏电流<15µA

1 500V

漏电流<50µA 2xVs  1000V

 

通常,组件20年使用期内的衰减率为不超过20%。意大利的欧盟联合研究实验室(JRC)对包括BP、西门子等组件企业生产的204块超过20年使用期光伏组件的衰减情况进行监控,发现55%的组件衰减少于10%(见图)。2005年,甘肃自然能源研究所对其10kWp太阳能试验示范基地中一块使用了23年的光伏组件进行功率测试,发现衰减仅6%。2009年,中山大学太阳能系统研究所对一批使用了 23年的晶体硅组件进行测试,发现整体衰减约6%。因此,使用20年以上的晶体硅组件基本可以满足小于20%的衰减率要求。所以应用于别墅太阳能发电系统的组件的20年衰减率也不会超过20%。
图:JRC监控的204块超过20年使用期光伏组件的衰减情况

更新时间:2015-11-7 11:17:06
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