PID效應危害 向PID說(shuō)NO!
(5)在負偏壓的作用下,漏電流通路因此形成,漏電流由電池片→EVA→玻璃表面→邊框→支架,最終流向大地。

負偏壓作用下漏電流路徑【2】
(6)在漏電流的作用下,帶正電的載流子穿過(guò)玻璃,通過(guò)邊框流向地面,使得負電荷在電池片表面堆積,吸引光電載流子(空穴)流向N型硅的表面聚集起來(lái),而不是像正常狀態(tài)下一樣流向正極(P極)。這種表面極化現象而引起的輸出功率衰減就是PID效應。
3、如何抑制PID效應的發(fā)生?
了解到PID效應對光伏電站發(fā)電量的巨大影響,抑制PID效應更加刻不容緩。根據對PID效應的分析可以得出兩種處理方案,一種是從組件側考慮,另一種是從逆變器側考慮,具體方案如下:
1)從組件側考慮:
(1)采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻,阻斷漏電流通路的形成;
(2)采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料。
特點(diǎn):從材料上抑制PID效應,安全、可靠,但非Na、Ca玻璃的成本高昂。另外新材料的穩定性問(wèn)題也是未知數,目前無(wú)法推廣應用。
2)從逆變器側考慮:
采用組件負極接地的方式,防止負偏壓造成的漏電流形成。

負偏壓和正偏壓下組件PID效應對比
特點(diǎn):處置方案簡(jiǎn)便、成本低、效果顯著(zhù),但負極直接接地會(huì )造成安全隱患,威脅電站的正常運行和運維安全。逆變器負極接地后,若發(fā)生組件正極接地故障則會(huì )造成電池板短路,而運維人員如若接觸到正極則會(huì )發(fā)生電擊危險,所以負極接地電路必須具有異常電流監測及分斷保護系統,方可在抑制PID效應的同時(shí)保障電站設備的運行安全。
作為行業(yè)領(lǐng)軍的逆變器設備研發(fā)、制造企業(yè),特變電工不斷突破自我,創(chuàng )新求變,通過(guò)對PID效應進(jìn)行長(cháng)期的實(shí)驗研究和積累,研發(fā)出一套能夠可靠抑制PID效應的解決方案,它既能夠保障負極接地的可靠性,又能使逆變器具備完善的保護功能,被稱(chēng)為防PID效應套件。
防PID效應套件簡(jiǎn)介
防PID效應套件是由絕緣監測系統和接地保護系統兩部分構成,工作原理如下:
絕緣監測系統:假設電池板PV+對大地的絕緣阻抗為Rx(因負極接地,故無(wú)需監測PV-對地阻抗)。首先為PV+并聯(lián)已知電阻R1,其次測量并聯(lián)后PV+對大地電壓,最后計算出Rx值。一旦Rx低于閾值時(shí),逆變器立刻報警停機,防止絕緣阻抗過(guò)低造成的短路風(fēng)險。

絕緣監測的原理
接地保護系統:GFDI(PV Ground-Fault Detector Interrupter)設備由分斷器件+高精度傳感器組成,分斷器件負責在故障電流出現時(shí),分斷負極接地電路;傳感器負責檢測負極接地電路中的異常電流。當檢測到負極接地電路中有異常電流通過(guò)時(shí),分斷器件瞬時(shí)切斷負極接地電路,切斷漏電流通路,保護運維人員安全。

4、結論
PID效應作為光伏電站發(fā)電量的可怕殺手,發(fā)生的根本原因是與環(huán)境因素和組件封裝材料有關(guān)。相信未來(lái)組件廠(chǎng)商定能夠找到一種更加可靠的材料,從根源上阻斷PID效應的發(fā)生。但是在當下,負極接地無(wú)疑是最可靠的抑制PID效應的方法。
評論