行業(yè)動態(tài)
大興安嶺夏季持續(xù)高溫天氣，光伏發(fā)電豈不是要起飛?
就說這高溫天氣把人逼瘋到什么程度了。
有人甚至動了買太陽能的心思，來給自己家空調(diào)供電。
這種天氣下，英國7月一天的太陽能發(fā)電量就達到了66.9吉瓦時，能滿足全國8.6%的需求，德國那邊據(jù)說還達到了太陽能發(fā)電量單日新高。
難道說，極端高溫還真能“百害而有一利”？
BUT，非常抱歉，你可能想多了。
光伏發(fā)電，其實也怕高溫！
太高溫，光伏發(fā)電效率下降了
光伏發(fā)電的原理，本質(zhì)上是利用光照射半導(dǎo)體產(chǎn)生的光伏效應(yīng)（光生伏特效應(yīng)），將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span>
具體來說，就是通過將太陽光照射到P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體接觸形成的PN結(jié)上，PN結(jié)吸收光子的能量后，激發(fā)電子和空穴（向相反方向移動），從而出現(xiàn)異號電荷積累形成正負兩極，產(chǎn)生電壓。
從這個角度來看，更多的光能確實能產(chǎn)生更多的電能。
BUT，高溫不等于更多的光能（即使沒有太陽光，環(huán)境溫度也可能非常高）。
在夏天，逆變器的工作環(huán)境溫度較高，所以逆變器一般會被安裝在遮陽通風(fēng)的高處，安裝在室外的效率會降低。解決逆變器安裝室外影響發(fā)電效率的方法就是在逆變器上做一個遮陽的蓋子，并且要保持逆變器的通風(fēng)。
另外，光伏組件會隨著溫度的升高，功率呈下降狀態(tài)。也就是說，溫度越高，光伏組件的輸出功率會越低。
實際項目案例：
在一年的發(fā)電量參數(shù)中，5、6月份發(fā)電量最高，7、8月開始逐月下降。這是非常正常的現(xiàn)象。同理。在冬天，光伏組件的輸出功率反而是比較高的。一個500W的組件在冬天的輸出功率可以達到510W。
不僅如此，它還會嚴重影響半導(dǎo)體的工作效率。
受自身性質(zhì)影響，半導(dǎo)體的溫度穩(wěn)定性極差，必須保持在20℃~30℃范圍內(nèi)才能正常工作，高溫散熱不及時的話，直接就燒壞斷路了。
除此之外，高溫還會產(chǎn)生熱斑效應(yīng)和PID效應(yīng)等影響。
熱斑效應(yīng)，指串聯(lián)支路中部分組件因某些原因被“遮蔽”，不僅無法產(chǎn)生電量，還會被當(dāng)做負載消耗其他支路產(chǎn)生的能量。
一旦出現(xiàn)高溫天，局部溫度過高的情況就會被加劇，強化熱斑效應(yīng)，直接導(dǎo)致組件電池板老化、損壞的情況。
畢竟作為暴露在外界的“一大塊板子”，光伏電池板不可避免會被污染，如出現(xiàn)鳥屎等。
放在平時，鳥屎也就是導(dǎo)致一個小電阻，但高溫一出現(xiàn)，就會加劇它帶來的影響，極易出現(xiàn)燒壞組件的情況。
除此之外，PID效應(yīng)（電勢誘導(dǎo)衰減）也會隨著高溫潮濕的環(huán)境加劇。
由于高溫天氣往往也伴隨著潮濕，因此空氣中的大量水蒸氣，會通過封邊硅膠或背板進入組件內(nèi)部，從而導(dǎo)致組件內(nèi)部大量電荷聚集在電池片表面，造成性能嚴重下降。
綜合來看，光伏發(fā)電的適宜溫度在25℃，溫度太高反而影響發(fā)電。
此外，高溫也可能對光伏電站各項設(shè)備造成更嚴重的影響。
01、高溫對電纜及電氣絕緣的影響
高溫對絕緣材料的性能和壽命都有直接的負面影響。這種影響不僅體現(xiàn)在電機、變壓器、電感等線圈的漆包線上，也體現(xiàn)在各種塑膠線等電線電纜上。實際上，無論是哪種材料，它們的耐受高溫的能力都是有限的。
過高的工作溫度會導(dǎo)致絕緣性能下降等問題，特別是在長時間使用中更加明顯。這些問題如果嚴重的話，可能會引起絕緣崩潰，進而導(dǎo)致短路爆炸或火災(zāi)等安全事故的發(fā)生。因此，為了確保設(shè)備和人員的安全，必須采取有效措施防止高溫對絕緣材料產(chǎn)生的負面影響。
02、高溫對光伏連接器的影響
目前，在光伏發(fā)電組件及組件串之間的連接、匯流箱、逆變器等部件直流端連接方面，廣泛采用了國際標(biāo)準(zhǔn)的MC4接插件。
MC4接插件作為一種單芯接插件，具有密封性好、接插方便、檢修和維護方便等諸多優(yōu)點。但同時也存在一些缺陷，比如它怕高溫、易老化、怕雨水淋浸等問題。因此，在進行組件連接器的安裝和使用過程中，需要注意避免陽光暴曬、高溫、淋雨等情況，以免導(dǎo)致接頭老化、內(nèi)部接頭和電纜銹蝕，從而增加接觸電阻并甚至導(dǎo)致打火，從而降低系統(tǒng)效率或引起火災(zāi)事故。
因此為了確保MC4接插件的性能穩(wěn)定和長期可靠地運行，在安裝和使用過程中，需要注意對其進行恰當(dāng)?shù)谋Ｗo和管理，防止出現(xiàn)潛在的負面影響。
03、高溫對電纜及電氣絕緣的影響
高溫對絕緣材料的性能和壽命都有直接的負面影響。這種影響不僅體現(xiàn)在電機、變壓器、電感等線圈的漆包線上，也體現(xiàn)在各種塑膠線等電線電纜上。實際上，無論是哪種材料，它們的耐受高溫的能力都是有限的。
過高的工作溫度會導(dǎo)致絕緣性能下降等問題，特別是在長時間使用中更加明顯。這些問題如果嚴重的話，可能會引起絕緣崩潰，進而導(dǎo)致短路爆炸或火災(zāi)等安全事故的發(fā)生。因此，為了確保設(shè)備和人員的安全，必須采取有效措施防止高溫對絕緣材料產(chǎn)生的負面影響。
在一個小規(guī)模的光伏發(fā)電站中，通常會有成百上千個連接器，而其中只要有一個連接器出現(xiàn)不良狀況，就有可能造成嚴重的影響。
當(dāng)連接器出現(xiàn)問題時，輕則會導(dǎo)致直流側(cè)內(nèi)阻增大，從而影響電站的發(fā)電效率；而重則可能因接觸不良而導(dǎo)致連接器發(fā)熱甚至燒毀，進而導(dǎo)致匯流箱和逆變器的燒毀。更加嚴重的情況是，這些問題可能會引發(fā)火災(zāi)，造成極大的財產(chǎn)損失和人身傷害。
因此，在進行連接器的設(shè)計、安裝和維護時，需要特別注意避免這些潛在問題的發(fā)生。
04、高溫季節(jié)光伏電站運維需注意的事情
由于光伏電站直流側(cè)電壓高、電流大，同時組串接頭多且安裝環(huán)境復(fù)雜，因此很多接頭會暴露在陽光下或經(jīng)受風(fēng)吹雨淋，極易發(fā)生接觸不良，甚至導(dǎo)致打火和燃燒等火災(zāi)隱患。夏季高溫還會給光伏電站增添更多的不確定性隱患，從而可能增加電氣故障和火災(zāi)的發(fā)生幾率。因此，在日常運營中，必須貫徹“預(yù)防為主”的原則，采取有效措施來防范這些潛在的危險。
首先，要特別注意檢查光伏組件、逆變器、變壓器、電線電纜以及接頭等設(shè)備和部位的通風(fēng)和散熱情況，以確保它們能夠正常運行，并避免發(fā)生溫度異常的問題。一旦出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停止運行并進行處理，以免造成重大事故的發(fā)生。
如果遇到光伏發(fā)電站電力設(shè)施起火的情況，首先需要關(guān)閉逆變器并切斷交流電源，并盡快斷開光伏組件串回路，以確保控制火勢和保障消防滅火人員的安全。在進行滅火時，要注意穿戴絕緣鞋和絕緣手套，并遵守一定的距離要求，以免發(fā)生觸電事故。對于10-35kV高壓電器火災(zāi)，保持滅火器噴嘴與帶電體的最小距離不應(yīng)小于0.4-0.6m，并禁止使用水和泡沫滅火器。而在滅火工具方面，適當(dāng)選擇干粉滅火器、二氧化碳、1211、四氯化碳滅火器或干燥的沙土等比較有效的方案。
總結(jié)
夏季高溫不僅會對人體造成不適，而且可能導(dǎo)致光伏電站發(fā)電量下降和出現(xiàn)一些不安全和不確定的故障隱患問題。因此，在夏季高溫天氣期間，必須采取以上一系列措施來保護光伏發(fā)電站的安全和穩(wěn)定運行。
