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海上光伏组件可靠性风险有哪些?

近年来,国家对海洋能源发展尤为重视,海上光伏在利好政策和广阔地理空间等多优势的加持下,被业内认为是当前光伏市场的又一新“蓝海”。然而,海上光伏相比于其他的光伏应用场景,目前处于起步阶段,相关标准缺失、从光伏系统端到组件级的可靠性均面临挑战。

作为国内权威第三方技术服务机构,鉴衡对光伏新型应用场景一直保持着高度的敏锐,并及时投入研发力量开展相关检测验证工作。针对海上光伏应用,鉴衡也已联合产业上下游展开相关技术调研工作,积极推进标准制定工作,弥补行业空白。同时,鉴衡研发了一套《海上光伏组件全面加严可靠性评估方案》,并在浙江台州建设了海上光伏实证基地,用以全面评估检验海上光伏组件的长期可靠性。

第十一届广东省光伏论坛现场

3月21日,鉴衡认证受邀出席由中山大学、碳索新能·索比光伏网联合主办的“第十一届广东省光伏论坛”,鉴衡太阳能事业部研发总监邵亚辉出席本次论坛,在会上分享了《如何评估海上光伏组件可靠性?》的主题报告,从海上光伏标准现状、海上光伏组件可靠性风险等方面展开重点讲解,报告最后与业界分享了鉴衡研发的《海上光伏组件全面加严可靠性评估方案》。

鉴衡太阳能事业部研发总监邵亚辉分享《如何评估海上光伏组件可靠性?》报告

在海上光伏标准现状方面,邵亚辉说道:在国际标准推进工作中,早在2019年,ASTM的标准就已经修订发布了《Saltwater pressure immersion and temperature testing of PV modules for Marine environments》,最新版的ASTM E1597主要是评估组件在海水反复浸泡或海浪拍击下的工作状况和耐腐蚀性,然而,光伏组件将要面临的是错综复杂的海上环境,仅依靠这一标准是难以全面评估海上光伏组件可靠性的。在2023年IEC TC82 WG2的春季会议和秋季会议中各提到了两个跟海上光伏组件可靠性相关的两个技术报告,但这两个技术报告全部是关于漂浮式安装的光伏组件。国内标准推进方面,目前已有的国标和行业的标准,但大多为发电系统工程方向,并不适用于验证海上光伏组件的可靠性。电子行业标准工作中与海上光伏组件可靠性有关的标准项目还在立项中。

在无权威标准参考的情况下如何评估海上光伏组件可靠性呢?邵亚辉指出,首先要去识别海上光伏组件的风险点,光伏组件面临的可靠性风险点主要是来自于复杂的海上环境,经过鉴衡长期的调研与研究,认为主要是四类风险点:强腐蚀、高湿度、大风载、多海鸟。

强腐蚀:我国黄海和东海区域处于高等级腐蚀区域,海上光伏组件主要面临盐雾腐蚀和海洋生物腐蚀,邵亚辉强调,鉴衡在经试验后发现,光伏组件的铝合金边框在盐雾测试后没有被腐蚀,但组件边框安装孔出现了腐蚀情况,在近海滩涂的光伏项目中,这个问题也是真实存在的,为评估组件中金属材料和非金属材料受盐雾腐蚀的影响,应选择严苛的交变盐雾测试方法进行评估,同时需要考虑腐蚀试验后组件整体的机械性能和抗PID性能;

高湿度:水汽侵入对光伏组件会产生全方位的影响,不仅会造成玻璃基材腐蚀、电池片金属化腐蚀和封装材料的老化,还会加速PID效应。因此应进行加严湿热、加严PID和UV综合老化的评估;

大风载:根据不同的安装方式和应用场景,组件受风荷载影响往往会产生不同的机械应力。因此,海上光伏组件应针对性地进行疲劳机械载荷、低温载荷、扭曲和风洞试验等测试,依据不同应用场景全面评估海上光伏组件的机械性能;

多海鸟:海上光伏组件表面常附着有海鸟排泄物,同时受限于地区生态环保的要求以及海上光伏系统运维难度,组件易产生长期热斑现象,因此需对组件进行长期热斑测试评估。

鉴衡在海上光伏新场景方面做了诸多探索及研究,针对以上四个风险点,鉴衡制定了《海上光伏组件全面加严可靠性评估方案》。该方案要求应用于海上光伏系统的组件,在满足IEC 61215和IEC 61730认证的基础上,需根据组件海上应用场景进行额外的针对性的测试,以评估其长期可靠性及稳定性。

不仅如此,鉴衡的海上光伏实证基地建设工作也在加速推进中。在不久的将来,鉴衡将结合海上户外实证结合及实验室设备检测,形成一套系统的海上光伏组件检测认证方案,全方位验证海上光伏组件的发电性能和可靠性能。

接下来,鉴衡还将积极投身海上光伏标准的开发工作,携手同仁为海上光伏健康可持续发展贡献力量。

来源:鉴衡认证

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