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常见问题

盐雾和高湿环境对光伏系统的损害

点击次数:614 发布日期:2022-04-27

盐雾、高湿度对光伏项目运行的影响表现在:两到三年后,这些极端环境会严重影响光伏组件、汇流箱、支架、电缆和逆变器等电力电子设备。


1.盐雾和高湿对组件性能的影响


        沿海岸建造的太阳能项目容易受到高盐度和潮湿空气的影响,盐雾和高湿对组件的影响是PID效应。 


        盐雾中含有大量的钠离子,当组件表面玻璃上有盐雾沉积时,很容易在玻璃表面形成导电通道,影响光伏组件的抗PID性能。 


        高湿环境也容易在组件表面形成水渍,玻璃中的钠离子会析出到玻璃表面,空气中的灰尘也会吸附在玻璃表面,杂质离子溶解在水渍中,与钠离子一起降低了玻璃的表面电阻。盐雾与湿气协同作用,对上述材料的影响将更严重。 


        同样,这些盐雾或水汽也会积聚在组件的铝边框表面,降低铝边框的表面电阻。 


        而从电池到封装材料,再穿透玻璃,到玻璃表面,再到铝边框,到接地孔,由接地线到大地,这一通道就是光伏组件的漏电流通道。绝缘电阻下降将引起漏电流增加,漏电流是组件产生PID效应的重要因素。因此,盐雾和高湿环境对组件的影响是抗PID能力的下降。 


        此外,组件表面有很多金属部件,如接线盒、铝边框、夹具、插拔头等,组件阵列安装在金属支架上,盐雾对这些金属部件都可能产生腐蚀,引起接触电阻增加,降低机械性能等。


2. 盐雾和高湿对电气产品的影响


        盐雾中除了钠离子,就是氯离子,氯离子能穿透金属表面的保护层,与接触金属发生电化学反应,导致产品失效。由于电气产品一般都含有金属部件,盐雾和潮湿空气会影响电线电缆、金属支架、逆变器和汇流箱等,特别是裸露的金属部件。 


        温差较大高湿环境地区,如海滩、山区,以及春秋之际水汽易蒸发凝结的气候下,容易造成设备内部凝露,造成内部受潮,引起短路、拉弧等故障。


3. 盐雾和高湿损害的预防


        大多数情况下我们无法选择安装的环境,这往往是项目给定的。为了降低盐雾和高湿环境对光伏系统的影响,我们必须对光伏系统的设计采取更主动的防护、更主动的运维。


        首先,设备需要更高的保护和高防腐水平。 


        对于光伏组件来说,应用与盐雾和高湿环境下则必须加测产品的抗盐雾能力测试,抗PID能力等级需要更高。 


        IEC 标准61701专门针对组件的盐雾测试而制定,分为六个等级,严苛的就是针对海面光伏应用。 


        而光伏组件抗PID测试可以有更高温度、更高湿度、更长时间、更严苛表面覆盖等加严测试。通常在高湿地区、水面应用都会采用双玻组件,被认为有更好的抗PID性能。光伏组件的MC4接头和接线盒也需要专门的防水、防腐蚀测试。 


        对于部署在高盐雾或高湿度地区的逆变器和配电箱,建议使用IP65以上防护等级并且通过相关性能认证的逆变器,有效防止外界湿气进入设备。同时,配电箱需要镀锌和喷涂防腐漆,必须密闭。逆变器的印刷电路板 (PCD) 和电子元件需要有薄膜涂层、胶水或保护漆,以保护电路板免受潮气、盐雾和霉变。 


        对于光伏系统中的线缆、金属支架、汇流箱等产品,要采用经过防腐处理的产品和安装结构,AC/DC/PE 电缆的金属部分不应暴露在空气中,接线端子必须进行屏蔽和安装,以避免与金属表面接触。光伏电缆能放置在PVC管中或埋在地下,以保护免受磨损和盐雾腐蚀。对于金属支架、接地排金属等,在安装施工过程中需要涂防腐漆、镀锌防护处理。 其次在光伏电站的运行过程中要有更多的运维防护。 


        对于光伏组件来说,表面的积水、积灰和盐雾会造成玻璃减反射膜的腐蚀,会降低玻璃表面的绝缘电阻,因此玻璃表面要尽可能保持干燥,消除积水。消除积水的办法就是采用一种被称为“自动排水除泥器”的产品,该产品采用铝合金边框相同材质,并做表面阳极氧化处理,能有效防止组件表面的积水、积灰。


        对于光伏系统,运行时定期检查、维修,防止腐蚀,汇流器或格栅箱在其进出口处需要耐火泥浆,以提高保护并防止水蒸气进入,特别是要防止以下两种情况的异金属腐蚀。


光伏组件 – 安装时会采用金属夹具,组件边框上还会被人为加上不锈钢、铝材、锌铁合金等金属附件,只要和铝边框不同材质,就会造成异金属腐蚀的可能。 


        光伏系统 - 使用铝或锌螺栓连接不锈钢板时应特别注意,防止不同金属接触引起电化学腐蚀。可以添加塑料垫圈以隔离两种金属并防止接触腐蚀。




 4. 结语


        盐雾和高湿环境会腐蚀光伏组件、电力电子产品以及平衡系统,严重影响项目的安全性、可靠性和长期运行。光伏项目应特别注意设备选型、施工和运行维护,以提高光伏发电的运行稳定性,减少系统误差。


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