熱缺陷對太陽光電系統發電的影響?

熱缺陷對系統發電的影響

太陽能模組是太陽光電系統電能產生的主要單元,其功能就是把太陽光轉成電能,若有影響太陽能模組轉換效率的異常發生,光能轉換成電能就會變少,根據能量守恆原理,此時就會產生額外的熱能,這就是我們所稱的熱缺陷。換言之,若有熱缺陷的存在就會對系統發電產生影響,根據我們多年實務經驗與太陽能模組的了解,依照熱缺陷形成原因與後續處理方式,將熱缺陷分成下列十二種:

NO.熱缺陷對太陽能模組功率的影響註解
1模組開路100%全片不發電
2模組短路100%全片不發電
3玻璃破裂15.47% (粗估)取熱斑功率衰退範圍上限
4模組一子串列短路33.33%1/3 片不發電
5模組一子串列開路33.33%1/3 片不發電
6模組兩子串列開路66.66%2/3 片不發電
7單一電池片高溫8.15% (平均)國外研究熱斑對功率影響範圍: 0.83%~15.47%
8電池片遮擋8.15% (平均)國外研究熱斑對功率影響範圍: 0.83%~15.47%
9鳥屎或積塵8.15% (平均)國外研究熱斑對功率影響範圍: 0.83%~15.47%
10電池焊接高阻值0.83% (粗估)取熱斑功率衰退範圍下限
11接線盒高溫0.83% (粗估)取熱斑功率衰退範圍下限
12電位差導致衰減50% (平均)國外研究PID對功率影響範圍: 30%~70%

表中同時列出熱缺陷對太陽能模組功率影響的估算方式,表內數值參考國外相關研究,如熱斑對模組功率影響範圍約為 0.83%~15.47%,電位差導致衰減(PID)對模組功率影響範圍約為 30%~70%,玻璃破裂時可能也產生嚴重電池片破裂,電池焊接高阻值與接線盒高溫現象可能接近溫差較低的熱斑,其功率影響值就被類比成熱斑對功率影響範圍的上限與下限值。 雲端視覺化平台 IRUAV APP 內報告會表列出案場內上述熱缺陷的檢出比率與維修建議。

值得注意的是上述計算方式沒考慮到模組的串並連接,算是比較保守的發電損失估算方式,實際上任何一片異常的模組,皆會影響同一串接的模組,如玻璃破裂的模組除產生熱斑外,也可能將整串電流拉低,或因絕緣阻抗問題,造成逆變器跳脫或晚啟動,影響到更大範圍的模組發電,並隨著時間影響日益嚴重,因此發現熱缺陷後,及早處置才是上策。

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