光伏发电系统中的光伏组件是关键部分,它们直接暴露在自然环境中。当遇到冰雹时,这些组件可能会受到损害。制定一套抗冰雹测试标准对于确保光伏系统的安全运行至关重要。以下是根据您提供的内容生成的摘要:,,在光伏发电领域中,冰雹作为一种常见的自然灾害,对光伏组件构成了潜在的威胁。为了评估和提高光伏组件对抗冰雹的能力,必须建立一套严格的抗冰雹测试标准。这些标准应涵盖从材料选择、结构设计到安装过程的每一个环节,以确保组件能够承受冰雹的冲击而不发生损坏。通过实施这些标准,可以显著降低因冰雹导致的光伏发电系统故障率,保障电力供应的稳定性和可靠性。
一、应对光伏发电下冰雹情况的前期预防措施
(一)选择合适的光伏组件
- 依据标准选择:我国光伏组件产品规范GB/T9535和国际规范IEC61215对光伏组件抗冰雹能力的要求是能抗击直径25mm的冰雹以23米/秒的速度的打击,在选择光伏组件时,应确保其满足相关标准,这样能承受一般常见冰雹天气的打击。
- 考虑特殊组件:对于冰雹灾害较为频繁或严重的地区,可以优先考虑采用抗冲击性更高的全钢化 - 背板单玻组件。实验室数据表明,双玻组件在通过25mm的冰球测试的同时,使用全钢化 - 背板的单玻组件可以承受45mm冰球的冲击而保持完好。在PVEL使用50mm的实验室冰雹测试中,双玻组件的玻璃破碎率可达89%,如果更替为使用强化背板材料的单玻组件,在组件重量减轻约20%的同时,玻璃破碎率仅为34%,显著提高了抗击冰雹冲击的能力。
(二)优化光伏电站布局与安装
- 调整光伏支架角度:通过调整光伏支架的角度,可以减少冰雹对电池板的直接冲击,在一定程度上降低冰雹天气对光伏组件的损害风险。
- 合理布局:在电站规划时,考虑当地的气象条件(包括冰雹发生的频率和强度等),合理布局光伏组件的阵列,避免布局过于密集或在易遭受冰雹集中打击的区域过度集中安装。
二、冰雹天气中的应对措施
- 停止相关操作:如果冰雹天气来临,应停止对光伏电站进行任何可能有风险的操作,例如避免人员在光伏阵列区域进行巡检、维修等作业,防止人员被冰雹砸伤以及避免在恶劣天气下对设备进行不必要的操作引发故障。
- 依靠防护设施:如果前期有安装避雷针、避雷带等防雷装置,可在一定程度上对冰雹天气中的光伏电站起到保护作用,因为这些防雷装置能在恶劣天气下对电站整体系统起到一定的保护作用,减少因冰雹伴随的雷电等情况对电站造成的损害。同时确保电气设备的金属部件与大地良好连接,形成完整的接地系统,这有助于保护光伏电池免受雷击损害,而雷击有时会伴随着冰雹天气发生。
三、冰雹天气后的处理措施
(一)检查与评估
- 组件外观检查:冰雹天气后,需要及时对光伏组件进行检查,查看组件表面是否有裂痕、划痕或破损等情况。若发现组件玻璃完全破碎、报废或电池产生隐裂等严重问题,要做好记录以便后续处理。
- 发电效率评估:估算冰雹天气对发电效率的影响,因为冰雹直接冲击光伏组件可能导致组件物理表面出现裂痕、划痕或破损,这不但减少了组件的有效受光面积,同时可能引起内部电路的短路或断路,从而降低发电效率。据估算,仅一次严重的冰雹天气就可能使光伏电站的发电效率下降10% - 30%。
(二)修复与维护
- 破损组件更换:对于破损严重无法正常工作的光伏组件,要及时进行更换,防止漏水等问题进一步加剧损害,同时避免因组件损坏导致的安全隐患(如漏电、触电以及可能引发的火灾等)。雹灾后的抢修过程中,冰雹破坏后的光伏组件绝缘性能大幅下降,存在漏电和触电的安全隐患,破损的组件还可能成为火灾的源头,严重威胁到运维人员和周边居民的生命安全,所以及时更换破损组件至关重要。
- 加强运维:加强对整个光伏电站的运维工作,包括对光伏电池的连接线、逆变器、控制器等关键部件进行检查,确保其正常运行。利用智能监控系统实时监测电站运行数据,及时发现并预警潜在故障,保证电站在冰雹天气后的正常稳定运行。
光伏组件抗冰雹测试标准
冰雹频发区光伏选材建议
光伏电站防雷设施配置
冰雹后光伏电站发电效率评估