实验室测试、大货抽样都OK,为什么组件还会失效?| 质者见质



2018年5月14日 | 能源技术

      

 

关于光伏电站的风险,我们已讨论过“分布式光伏电站的三大技术风险”、“施工检查是改进光伏电站质量不容错过的时机”、“零部件做好这3点,不惧光伏电站安全隐患”、“破译组件性能的奥秘,大数据告诉你”等话题,今天我们来谈谈光伏电站中的组件失效。

 

组件制造过程中的不良件隐患

也许有人会说,组件经过了实验室认证、大货抽样检查的过程,产品质量不该是杠杠的了吗?No No,让我们先来看一些照片(前方高能,注意辣眼睛)。

 

常见失效模式1:热斑

失效影响:

1) 焊接处融化,进一步影响内部电路;

2) 过高的温度导致封装材料加速老化,影响寿命;

3) 局部过热导致玻璃破碎

4) 组件乃至电站烧毁

 

失效原因:

1. 硅片电池片自身缺陷

2. 安装后阴影遮挡

3. 组件制造的原因

1)焊接过程中混片

2)电池片隐裂

3)虚焊

 

常见失效模式2:脱层

失效影响:

1)焊带、电池片腐蚀,致使组件报废;

2)遮挡电池片,功率下降甚至引发热斑效应;

3)影响组件外观;

 

失效原因:

1)封装材料对紫外、湿气等敏感导致材料之间粘接力遭破坏;

2)金属离子的污染;

3)材料匹配性不好

4)层压参数不合理

5)背板层间分层

6)密封性不好

 

常见失效模式3:封装材料变色

失效影响:

1)EVA变色会影响透光率,从而导致功率轻微衰减;

2)背板变色通常会导致粘接力不足以及绝缘性能劣化;

3)水汽隔离性能下降,焊带,电池片腐蚀;

4)影响组件外观

 

失效原因:

1.EVA变色:

1)温度过热或UV照射;

2)EVA交联度不足

3)EVA中添加剂导致变色

2.背板变色:

1)背板是紫外敏感的材料;

2)EVA中紫外吸收剂分解,加速背板材料变色

以上这些情况都是TÜV莱茵工程师在进行组件监造过程中发现的实际案例。

 

回顾2017年,在国内市场上网电价调整带来的抢装效应,分布式市场加速扩大和印度等新兴市场快速崛起等多重因素带动下,我国光伏产业发展持续向好,但相关行业标准与规范明显跟不上步伐;而标准的组件型式认证仅是一次性的测试程序,样本量少且主要关注于可靠性要求,因而无法对产品原料以及制程质量进行持续有效的监控,从而为光伏系统的稳定运行埋下隐患风险。

通过监造,能够有效规避产品缺陷可能。光伏组件的质量是光伏电站质量的根本,正如房子的地基。如果地基不稳,就算拥有漂亮的电站设计、完美的施工团队、卓越的运维管理,所有这一切的努力都将付诸东流,竹篮打水一场空而已。

 

电站收益保障,监造报告少不得

光伏组件作为光伏系统中的核心组成部件,其质量优劣将密切影响到光伏系统的发电量和寿命。一旦有不合格的光伏组件被安装在光伏电站项目中,轻则导致电站收益达不到预期效果,重则可能引发火灾,从而让整个电站资产受到严重的损失。

正所谓,“宜未雨而绸缪,毋临渴而掘井。”光伏电站的品质决定了电站的收益前景,而组件监造正是前端把控的关键。

此外,一份专业第三方出具的监造报告也是电站交易的必备。

【真实案例】某组件厂商投资建造了光伏电站,由于选用的是自己的组件,所以并没有请第三方进行监造,而当电站成功竣工并顺利运行后,该厂商希望出售这个电站。然而,一切手续齐全,却因为少了一张组件监造的报告,让该电站的定价打了折扣,也延长了交易的周期。

为了确保光伏电站在25年生命周期中的顺畅运行,组件的质量至关重要,正如以上提到,有些不良组件无法在成品抽检中分辨出来,这也就难怪买主们对这张“监造报告”如此看重了。

 

“人、工、料、法、环”全程监造,有效控制不良件风险

光伏组件监造工作采用驻厂监造模式,从设备制造到原材料备料乃至全部设备包装发货,TÜV莱茵的监造工程师对整个过程的均实施监督。

 

在整个制造过程中,关键工艺质量控制点的把握相当重要,非常考验监造工程师专业性和经验丰富性。在这个过程中,需要工程师在每一个重要组件制造工序中,检查组件质量、核查工艺参数设定,并对材料进行性能试验,例如电池片拉力、交联度、剥离强度等。

图示:TÜV莱茵监造工作流程

 

作为全球第一家进行光伏产品与技术研究的第三方认证机构,TÜV莱茵拥有35年以上的光伏产品质量管控经验,并在全球为20GW以上的电站提供技术服务。而在大中华区,仅仅2017年,国内监造和到货验收项目近3GW,另外,另外为国外买家还提供了近1GW的验厂及监造服务,这些项目分布于欧洲、美国、南美、印度、日本及东南亚。把控质量、减少风险、保障投资回报,这是TÜV莱茵对光伏行业每一个参与者的承诺。

 

【你想知道吗?】

为确保优质的组件,在制作过程中需要关注哪些关键点?我们的监造工程师呕心沥血整理了一份大全,需要下载吗?戳下方二维码告诉我。

 

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质者:

刘佳明

TÜV莱茵大中华区太阳能及燃料电池技术服务项目工程师