【摘 要】本文主要介紹在一些島嶼地區(qū)安裝的太陽能光伏組件的特點(diǎn)，以及這些太陽能光伏組件在發(fā)電過程中存在的一些問題。探討一些方法來解決當(dāng)前出現(xiàn)的問題。

【關(guān)鍵詞】太陽能 光伏組件 島嶼

一、前言

隨著光伏組件應(yīng)用的日益廣泛，海邊、農(nóng)場、沼澤、島嶼等諸多地方現(xiàn)在都可以見到太陽能光伏組件。由于受地區(qū)情況及氣候的影響，安裝在島嶼的太陽能組件容易受到晝夜溫差大影響，尤其高鹽堿地區(qū)的光伏組件極易受到鹽霧侵蝕。于是位于一些島嶼的光伏電站，引起人們的額外的關(guān)注。為了避免上述安裝條件下組件的安全以及性能受到影響，將產(chǎn)品順利使用在這些特殊的應(yīng)用環(huán)境，就需要對光伏組件產(chǎn)品進(jìn)行特殊性測試。

二、鹽霧試驗(yàn)及其標(biāo)準(zhǔn)

鹽霧試驗(yàn)是一種主要利用鹽霧試驗(yàn)設(shè)備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來考核產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗(yàn)。

鹽霧腐蝕標(biāo)準(zhǔn)：

中性鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 10125-1997 ASTM1B117-07

EN ISO 9227-2006 JIS Z2371-2000

酸性鹽霧標(biāo)準(zhǔn)：ASTM G85-02 GB/T 10125-1997

三、光伏電站組成

光伏陣列（即光伏組件）將太陽能轉(zhuǎn)變成直流電能，經(jīng)逆變器的直流和交流逆變后，根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定光伏電站容量確定光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級，由變壓器升壓后，接入中壓或高壓電網(wǎng)。

島嶼電站初以上的發(fā)電形式外，還有一種就是利用蓄電池對太陽能組件發(fā)電進(jìn)行儲存，當(dāng)需要時再進(jìn)行放電。

四、島嶼光伏組件存在問題

島嶼光伏組件由于本身地理位置以及環(huán)境的限制，在實(shí)際發(fā)電使用過程中暴露出一些問題。主要分為以下幾個方面：

（一）溫度對太陽能發(fā)電系統(tǒng)的影響

光伏發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，晝夜溫差較大成為目前需要面臨的極大難題。太陽能光伏組件和蓄電池的工作溫度會直接影響發(fā)電系統(tǒng)的性能。

1.溫度對光伏組件的影響。溫度對太陽能組件的影響主要表現(xiàn)在太陽能電池的開路電壓、短路電流，最終反映在組件的最大功率輸出。單體太陽能電池的開路電壓隨溫度的升高而降低，電壓溫度系數(shù)為—（210～212） mv/ ℃，即溫度每升高1 ℃，單體太陽能電池開路電壓降低210～212mv ；太陽能電池短路電流隨溫度的升高而升高；太陽能電池的峰值功率隨溫度的升高而降低（直接影響到效率） ，即溫度每升高1 ℃，太陽能電池的峰值功率損失率約為0135～0145 %。

2.溫度對蓄電池的影響。蓄電池的浮充壽命隨溫度的變化而變化，基本上是每升高10 ℃，浮充壽命減少約一半. 高溫對蓄電池失水干涸、熱失控、正極板柵腐蝕和變形等都起到加速作用，低溫會引起負(fù)極鈍化失效，溫度波動會加速鉛酸蓄電池內(nèi)部短路等等. 這些都將影響蓄電池壽命。

（二）海水對發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

位于島嶼的光伏組件常年遭受海水的侵蝕，由于海水富含各種鹽的混合物，致使光伏組件中直接暴露在空氣中的鋁邊框、背板、接線盒等容易受到影響。

1.鋁邊框?qū)M件的影響。目前太陽能行業(yè)普遍使用渦流測厚儀對鋁材表面的氧化膜厚度進(jìn)行測量，膜厚標(biāo)準(zhǔn)為AA15（平均膜厚≥15，局部膜厚≥12）。海水的沖蝕會引起鋁邊框表面出現(xiàn)氧化膜局部破損現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致整根鋁邊框被海水侵蝕，致使無法支撐組件重量。

2.背板、接線盒對組件影響。背板、接線盒直接暴露在空氣中，背板最外層的結(jié)構(gòu)對海水有一定的抵抗能力，由于島嶼的海水鹽的侵蝕，會慢慢透過背板對內(nèi)部的太陽能電池進(jìn)入侵蝕，致使整個組件燒毀；海水的飛濺會殘留在接線盒的空隙中，長時間會慢慢對盒體進(jìn)行侵蝕，一旦進(jìn)入盒體會直接把接線盒的二極管燒毀。

五、模擬海水壓力浸漬試驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)?zāi)M島嶼組件的使用環(huán)境，可以讓組件使用壽命配置在海洋應(yīng)用上，（如浮動助航）可能靠接受反復(fù)有鹽大氣、浸入海水的能力和相關(guān)的海水飛濺到陽光下的組件上，這些外露影響可能造成組件內(nèi)物理或電氣的變化或兩種同時變化。

（一）實(shí)驗(yàn)步驟

1.批量測試選擇——至少四塊組件選擇具有代表性的型號用來試驗(yàn)。儲存四塊中的一塊作為控制樣品，如果這批不止代表一種組件尺寸且用同樣密封工藝設(shè)計，每個尺寸至少兩個組件進(jìn)行試驗(yàn)，禁止拆卸，變更，修改樣品或當(dāng)試驗(yàn)過程中任何部件應(yīng)該允許在測試序列。

2.電氣試驗(yàn)——在所有組件樣品上完成下面電氣試驗(yàn)，包括溫度循環(huán)試驗(yàn)前的控制。

3.電氣性能——測試和記錄每塊組件的電性能，非集中器組件可使用的方法是標(biāo)準(zhǔn)E1036的試驗(yàn)方法。

4.接地連續(xù)性測試——測試任何組件用接地端來確定在接地端子或?qū)Ь€和任意可觸及導(dǎo)電部件間的最大電阻，用E 1462標(biāo)準(zhǔn)測試方法的第7.2部分。

5.絕緣漏電流測試——按E 1462標(biāo)準(zhǔn)測試方法的第7.1部分，對每塊組件進(jìn)行電子絕緣性能測試。

（二）外觀檢查

1.目視檢查每塊組件來確定有或沒有異常缺陷，這種異常或缺陷包括組裝后任何部分的分層、空隙、變色、腐蝕或裂紋。由測試方法的用戶定義任何可接受的外觀缺陷。

2.用試樣的圖表或圖像或兩者同時采用來體現(xiàn)缺陷的位置和形狀，記錄外觀檢查的結(jié)果。

3.在溫度試驗(yàn)箱的樣品裝入——用密封任何打開的接線盒或接線盒連接導(dǎo)線端的方法提供每塊測試樣品，安置組件的測試腔體，延長組件導(dǎo)線高于期望的最大鹽水深度。

4.模擬海水準(zhǔn)備——準(zhǔn)備足夠量的模擬海水的溶液裝滿兩個水桶，適用的溶液包含最大每94.6升自來水3.63kg的干海鹽，因D1141標(biāo)準(zhǔn)有詳細(xì)說明。溶液的相關(guān)密度應(yīng)該是15℃時1.025±0.005。調(diào)整和維護(hù)兩個桶的溶液溫度分別是6±3℃和45±5℃。