內容摘要:

寫在文章前面：“我為什么寫這篇文章?前幾天我的一個前同事，他們在進行電站資產交易，購買方要求拆一定量的組件到檢測室做測試，因為很簡單，要購買一個電站，買方要清楚

寫在文章前面：

“我為什么寫這篇文章?前幾天我的一個前同事，他們在進行電站資產交易，購買方要求拆一定量的組件到檢測室做測試，因為很簡單，要購買一個電站，買方要清楚這個電站組件的實際發(fā)電效率，可是拆一定量的組件到檢測室做檢測費用很高，而且過程中對組件的損耗和損壞是不可避免的。他問我公司研發(fā)的【DXC-W1低效光伏組件查找儀】是否可以直接帶到現場來做檢測。經研究和測試，能做!而且還是過去的方法無法做到的。這套儀器，可以只用1塊已知容量組件就能準確測出全站組件的實際容量，這將給光伏電站的買方和賣方都帶來巨大的便利和收益。”

文庭榮，鎮(zhèn)江榮昱精電科技有限公司創(chuàng)始人，逾35年電力行業(yè)技術經驗，曾任國網徐州發(fā)電廠副總工程師，順風光電投資有限公司總工程師，昱投電力發(fā)展有限公司副總裁、首席技術官，個人擁有2項發(fā)明專利、多項實用新型專利。聯系：13912036033

以下，請閱讀：

當前光伏電站資產交易十分火爆，但交易雙方對電站實際發(fā)電效率并非心中有數，特別是買方，更是摸不著頭腦，為了摸清電站光伏組件狀況的底，買方一般都會提出對光伏組件進行抽樣檢測，也就是拆下一定數量的光伏組件送到組件標準檢測室進行功率檢測;然而光伏組件作為光伏電站的發(fā)電設備，數量眾多，每兆瓦達4千塊左右，一個50兆瓦的光伏電站，就有約20萬塊光伏組件，抽檢多少?抽檢少了不能說明問題，抽檢多了工作量太大，常規(guī)地認為，樣品抽檢不能低于3%-5%，按3%抽檢，就要抽檢6000塊組件，即使抽檢了3%-5%，也代表不了百分百，況且這么大量的組件拆卸、復裝、搬運、運輸、檢測，不僅工作量大，所需費用也很驚人，還影響了發(fā)電，并且在這些環(huán)節(jié)中造成組件損壞是難免的。

使用鎮(zhèn)江榮昱精電科技有限公司研制的“DXC-W1低效光伏組件查找儀”在現場檢測，用一塊已知實際容量的光伏組件作比較，即可快速、準確地測出全站光伏組件的實際容量，或者說，只需送一塊光伏組件到組件容量檢測室，測出其實際容量，就可以得知全站所有光伏組件的實際容量，進而也可以得出全站光伏組件的發(fā)電效率。

低效光伏組件查找儀不僅能夠快速、準確地查找出光伏電站組件串中的低效組件，還可以在光伏電站組件功率檢測中發(fā)揮出意想不到的作用，它可以使光伏電站的組件狀況準確、清晰地呈現在業(yè)主、運維以及電站交易雙方的面前。

為什么使用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”可以實現上述效果?

根據組件發(fā)電功率與輻照度成線性正比關系的特點，已知一個組件的實際容量和現場實測功率，只要其它組件的實測功率是與該已知實際容量的組件處在相同的輻照、溫度、氣象、限電等環(huán)境條件下測得的，就可以根據已知實際容量組件的值按照比例計算出其它光伏組件的實際容量值。在光伏電站現場，輻照、環(huán)境溫度、氣象等條件是不斷變化的，如何做到眾多組件與已知實際容量組件在測量時同輻照、同溫度、同環(huán)境?只有“同時刻”測量才能做到，“DXC-W1低效光伏組件查找儀”能在同一時刻將一個組串中所有的光伏組件的發(fā)電功率等參數全部測量出來，由于是在同一瞬間完成測量，組件串中所有組件所受光照、環(huán)境溫度、氣象條件及限電情況完全相同，當然就可以用“線性比例”的方法計算。我們用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”將一個組件串的所有組件的實時發(fā)電功率“同時刻”測量出來，再將這個組串中任意一塊組件(最好選擇發(fā)電功率較大的)送去做實際容量檢測，將這塊組件的已知實際容量值除以現場功率測量值再乘以這個組件串中每塊組件的現場功率測量值就得出了這個組件串中每塊組件的實際容量值，這就相當于將整個組件串的組件都送標準檢測室做了實際容量檢測。

對于光伏組件，本文用“實際容量”來表述經檢測室檢測出的實際標準功率(而非標稱功率)，目的是為了不和本文所述的功率混淆。

假設，我們用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”對一個沒有被遮擋的組件串進行“同時刻”發(fā)電功率測量，測得1號組件發(fā)電功率P1，2號組件發(fā)電功率P2，3號組件發(fā)電功率P3，……….，環(huán)境溫度是t攝氏度。我們將2號組件送檢測室檢測的結果實際容量是S2，檢測室溫度是25攝氏度，計算各組件的實際容量，首先將測量值轉換到25攝氏度的值，并用后綴c表示：

P1=P1c*(1-0.0044*(t-25))

則 P1c=P1/(1-0.0044*(t-25))

同理 P2c=P2/(1-0.0044*(t-25))

P3c=P3/(1-0.0044*(t-25))

則1號組件的容量：

S1= S2/P2c*P1c= S2/( P2/(1-0.0044*(t-25)))*( P1/(1-0.0044*(t-25)))= S2/P2*P1

同理，S3= S2/P2*P3

從上式可以看出，對于“同時刻”測量的一個組件串內所有組件，其實際容量轉換值與在現場測量時的環(huán)境溫度無關。

例，我們用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”對一個沒有被遮擋的組件串進行同時刻發(fā)電功率測量，測得1號組件發(fā)電功率200W，2號組件發(fā)電功率210W，3號組件發(fā)電功率190W，4號組件發(fā)電功率180W，5號組件發(fā)電功率195W，…………..。我們將2號組件送檢測室檢測的結果實際容量是245W，則1號組件的實際容量是245/210*200=233.3W，3號組件的實際容量是245/210*190=222W，4號組件的實際容量是245/210*180=210W，5號組件的實際容量是245/210*195=227.5W，……………。這樣，我們送檢了一塊組件就相當于送檢了一串組件，就得到了一個組串的組件的實際容量，從而也就知道了組件效率，一串組件一般為20塊或22塊。

我們將已知實際容量的光伏組件再臨時安裝到其它的組串，運用相同的方法，得出其他組串中所有組件的實際容量，最后就能得出電站當前的實際容量。據此可得電站當前效率：

電站當前效率=電站當前實際容量/電站建設容量*電站建成時的效率

也可得出容量衰減率：

電站的容量衰減率=(1-電站當前效率/建成時的效率)*100%

或

電站的容量衰減率=(1-電站當前容量/電站建設容量)*100%

下面介紹如何應用鎮(zhèn)江榮昱精電科技有限公司研制的“匯流箱支路功率同時刻測量儀”和“DXC-W1低效光伏組件查找儀”在每個匯流箱下只測量一路組串即可準確、快速地計算出全電站實際容量的方法：

1、在一個匯流箱用“匯流箱支路功率同時刻測量儀”同時刻測量出各組串支路的功率和匯流箱總功率P0、A組串功率PA1，環(huán)境溫度t0，已知該匯流箱的組串支路數是n;

2、用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”在這個匯流箱所帶組串中“同時刻”測量出A組串中各組件的功率值,、組串功率值PA2、環(huán)境溫度ta(一個匯流箱所帶支路有12-16路，只需測量1路)，并運用“線性比例”法將這個組串中組件的實際容量算出，并計算出該組串的實際容量之和SA。

3、將匯流箱測量值歸算到組串測量時的環(huán)境溫度值：

P0c=P0/(1-0.0044*(t0-ta))

PA1c=PA1/(1-0044*(t0-ta))

4、計算容量比例系數E：

E=(PA2/PA1c*P0c-PA2)/(n-1)/PA2

=(PA2/(PA1/(1-0.0044*(t0-ta)))*(P0/(1-0.0044*(t0-ta)))-PA2)/(n-1)/PA2

=(PA2/PA1*P0-PA2)/(n-1)/PA2

可見，容量比例系數E與測量時的環(huán)境溫度無關，所以在“同時刻”測量時無需測量環(huán)境溫度。

5、計算這個匯流箱下所有組件的實際容量之和S：

S=SA+SA*E*(n-1)=SA*(1+E*(n-1))

6、用同樣方法測量計算出每個匯流箱下所有組件的實際容量之和。

7、全站當前實際容量=全站匯流箱下組件實際容量之和

這樣，我們就能輕松地獲得了一個光伏電站當前的實際容量、實際效率和容量衰減率。

和前面測量方法不同的是，除了每個匯流箱下一個被測組串獲得的是組件的實際容量外，其余獲得的是每個匯流箱下所有組件實際容量之和，而非組件的實際容量;而前述方法獲得的是全部組件的實際容量，當然工作量也大得多，對整個電站而言，其計算的電站當前實際容量是相同的。

在使用“匯流箱支路功率同時刻測量儀”和“DXC-W1低效光伏組件查找儀”進行測量時，應當注意兩點：

1、在用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”進行測量時所有被測對象組件都不能有被遮擋的現象，否則得到的實際容量是不真實的;在用“匯流箱支路功率同時刻測量儀”對匯流箱支路功率測量時，被測匯流箱下所有組件都不應該存在被遮擋現象，如存在則計算出的效率中包含了遮擋因素。

2、理論上，只要組串輸出功率大于零，就可以運用“線性比例”的方法計算出組件的實際容量，但實際上，過小的值，會產生較大的測量誤差，在沒有被遮擋的情況下，當被測組串功率損失達到20%以上時，該組串中必然存在多塊嚴重低效組件， 在用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”測量時，就已經顯示出了這些嚴重低效組件，最好更換掉，再進行測量換算。

應當強調，不具有對組串中每塊組件功率“同時刻”測量和對匯流箱支路功率“同時刻”測量的儀器是不能運用上述方法的，因為“同時刻測量”的意義就在于將所有測量對象“定格”在相同輻照、相同溫度、相同氣象、相同限電條件下，只有這樣才能運用線性比例的方法，得出正確的結果，而鎮(zhèn)江榮昱精電科技有限公司研制的“匯流箱支路功率同時刻測量儀”和“DXC-W1低效光伏組件查找儀”是目前唯一通過“同時刻測量”的方法獲取一個匯流箱中各組串支路、一個組串中各組件電壓、電流、功率及功率損失等數據的。

用“DXC-W1低效光伏組件查找儀”、“匯流箱支路功率同時刻測量儀”在電站現場測量非常簡單，在線測量，不需要拆開接線，不影響發(fā)電。