熱欠陥は太陽光発電プラントの発電にどのような影響を与えますか?
PVモジュールは、太陽光を電気エネルギーに変換する太陽光発電プラントの中核ユニットです。モジュールの異常により変換効率が低下すると、太陽光を電気エネルギーに変換する量が減少します。エネルギー保存の原則に従い、失われたエネルギーは過剰な熱に変換され、熱欠陥が発生します。つまり、熱欠陥はPVシステムの発電量に直接影響を及ぼします。PVモジュールに関する豊富な実務経験と深い専門知識に基づき、熱欠陥は原因と適切な処置方法に基づいて12種類に分類できます。
| いいえ。 | 熱欠陥の種類 | PVモジュール電力の影響 | 注釈 |
|---|---|---|---|
| 1 | 開回路のモジュール | 100% | モジュールは電力を生成しません |
| 2 | モジュールの短絡 | 100% | モジュールは電力を生成しません |
| 3 | ガラスが割れたPVモジュール | 15.47%（概算） | ホットスポット電力低下の上限を適用する |
| 4 | 短絡中の部分文字列 | 33.33% | 1/3モジュールは発電しない |
| 5 | 1つの部分文字列が開回路になっている | 33.33% | 1/3モジュールは発電しない |
| 6 | 開回路の2つの部分文字列 | 66.66% | 2/3モジュールは発電しない |
| 7 | 温度差のある単一細胞 | 8.15%（平均） | 研究によると、ホットスポットの電力への影響範囲は0.83%～15.47% |
| 8 | セルが網掛けされたモジュール | 8.15%（平均） | 研究によると、ホットスポットの電力への影響範囲は0.83%～15.47% |
| 9 | 鳥の糞やホコリ | 8.15%（平均） | 研究によると、ホットスポットの電力への影響範囲は0.83%～15.47% |
| 10 | セル接続部における伝達抵抗 | 0.83%（概算） | ホットスポット電力低下の下限を適用する |
| 11 | 加熱されたJB | 0.83%（概算） | ホットスポット電力低下の下限を適用する |
| 12 | 電位誘導劣化 | 50%（平均） | 研究によると、PIDが電力に与える影響の範囲は30%～70%です。 |
上の表は、関連研究に基づき、熱欠陥がPVモジュールの発電出力に及ぼす影響の推定値を示しています。例えば、ホットスポットはモジュールの発電量を約0.83%から15.47%低下させる可能性があり、一方、電位誘起劣化（PID）は、その程度に応じて30%から70%の損失につながる可能性があります。
上記の計算では、PVモジュールの直列接続および並列接続の影響が考慮されていないため、発電損失の推定値は比較的控えめなものとなっています。実際には、異常なモジュールは、同じ直列内の他のモジュールの性能に影響を与える可能性があります。 例えば、ガラスが破損したモジュールは、ホットスポットを発生させるだけでなく、ストリング全体の電流を低下させる可能性があります。さらに、絶縁抵抗の問題はインバータの停止につながり、発電損失をさらに増大させる可能性があります。時間の経過とともに、これらの影響は累積し、システム全体の効率に重大な影響を与えます。 したがって、熱的欠陥を早期に検出し、タイムリーに介入することが、電力損失を最小限に抑え、システムの安定した運用を確保する上で不可欠です。