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运维服务德国莱茵TUV安超:从组件标准看分布式

  北极星太阳能光伏网讯:11月1日-3日,第十届中国(无锡)国际新能源大会暨展览会隆重召开,2日上午,2018年中国分布式光伏大会主题论坛在无锡君来世尊酒店举办,德国莱茵TUV太阳能服务光伏电站与系统商务经理安超作题为“从组件标准看分布式光伏电站的设计、安装和运维”的精彩演讲

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  大家上午好,很高兴能有这样的机会在这里跟大家分享一下跟第三方的检测认证机构看分布式光伏的发展,分享一下我们的想法和建议,今天要讲的从组件标准来看分布式光伏的设计、建造和运维

  为什么会想到提这样的标准?对于光伏行业来讲标准是一个什么呢?借用刚才远景宋总提到能源的马斯洛五层次的需求,标准是一个保障行业基础的安全、质量、性能可以为大家服务的东西

  今天我介绍主要从两个案例,一个比较详细的案例,还有一个简单的案例,跟大家分享一下从组件标准看分布式光伏。这边大家可以做一个填空题,从光伏组件到光伏电站有多少可以重来?其实从第三方检测认证机构的角度,首先有很多的风险,各种风险从制造过程中的断栅以及运行维护过程中的热斑、阴影等等一系列的问题

  这些问题本身的造成是由什么原因造成的?以及有没有相应的方法来避免?这边谈到标准,其实关于组件目前主要两本标准,一本IEC6115,这个是关于组件性能建立定型的标准,另外一本是EIC61730安全的标准,这两本标准也是光伏行业从组件制造端最主要的两本标准

  针对这两本标准有两个问题,第一个问题,目前基本上国内的装机都会用的组件都有满足这两种标准,但其实前面我们在谈到国内光伏发展的时候,特别是今年“531”政策之后,光伏的发展减缓了,在“531”之前对应到这个标准是什么问题呢?从我们做的全过程质量服务的电站过程中,在大家抢装的过程中,用的组件经常会遇到原材料紧缺的情况

  在那个情况下,大家就会做原材料的替换,一定意义上来讲,其实用到的组件是未经认证的。在这种情况下,后期电站的质量是不是能够得到保障。还有一个问题,这样的组件有认证,所有不同的厂家都有认证的组件,是不是没有差异的?是不是没有区别我就可以拿来用

  下面我用一个具体的案例来跟大家分享一下,给大家看一个电站的照片,从这张照片来看设计、安装、运维大家觉得这个电站有没有什么问题?如果从电站的现场来看,这个电站做的还是很好的,从施工质量表面上去看,从标准角度来讲这样电站的设计,从组件安装说明书来看安装环境和安装方式,所用的这一款组件是不是能够满足这样的安装条件

  接下来再看相应的认证标准和测试,以及对应的安装,在物理上原理上来讲有没有什么问题,另外从发电量来看。这里面是截取了不同组件厂家安装说明书,大家可以看到不同的组件厂家安装说明书,在安装的要求上其实是不一样的,这里面有厂家明确提到,组件不能用于替代墙体,也就是说不能做刚才这张照片提到的这种BIPV的安装。然后再看其他的厂家定义的关于组件和屋面的距离,这里提一下里面给出来的例子,有厂家是明确定义了,组件和屋面的距离,有厂家只是定义了组件跟安装支撑面的距离

  回到我们今天大会的主题,就是分布式光伏,那么组件厂家在安装说明书里面,目前很多厂家对于集中式光伏和分布式光伏在安装上面还没有明确的区分。这里面再看不同的厂家,有10厘米的,有20厘米的,6.5厘米的,5厘米的。所以从这一点来看这个要求是不一样的,对应到我们这个案例来讲,用到组件安装说明书是什么?组件距安装平面的距离不能小于20厘米

  但实际上对应到这样的安装说明书为什么前面会有10厘米、6.5厘米、20厘米这样的一些区别,这些区别是由组件厂家根据组件的特性,在安装说明里面规定,这个规定在做认证的时候是要做评估的,也就是说从这个角度来讲,虽然A厂家和B厂家都有认证,但是从组件的安装方式上来讲是有差异的

  对应到的组件标准是IEC61703,会评估相应的安装方式散热方面和温度特性的评估。评估是不是可以这样来用,有没有相应的安全风险,有没有相应材料的可靠性和耐久性的风险

  这里面有提到,在做测试的时候,我们一定要根据厂家规定安装说明书中的要求来去做相应的评估,以及在评估过程当中得到的温度,最后是要作为组件,如果这样的安装方式评估通过,在这个评估过程中得到最大温度,需要被用于组件可以工作的温度

  回到另外一个问题,像刚才这样的安装方式,对应到的工作温度会很高,这样的高温度的情况下,对应到什么?就是导体的载流能力会随着温度的升高降低,这里面这张表给的是美国国家电气法规里面关于光伏系统设计部分的要求。导体的载流能力给了一个快速参考值,在71-80摄氏度下,载流能力需要只有原来的0.41倍。也就是说载流能力会下降很多,这代表着什么?原来可以通10安的电流是安全的,但在高温度运行过程中,可能只能安全通4安培这样的电流

  还有一点在这样的设计安装方式下,对应到的发电量,因为大家都知道发电量随着温度的升高会有温度的损失,像这样的安装方式,其实发电量的温度损失也是非常高的。前面都是讲的具体点,这个让大家看一下这样的电站是怎么样的安装情况,它是一个BIPV的设计,这个设计过程中没有考虑到前面讲的,需要从标准、安装方式上,最后的设计结果一定会有问题,但是在设计过程中完全没有考虑应该要去验证什么东西

  他是作为厂房的表面,要考虑厂房的保温、隔热,下面会有这个隔热棉。刚才我们又提到10厘米、20厘米、5厘米,但是在这个设计安装下,其实在有些点是负的。保温棉是高于组件边框的,所以是0厘米。对应的影响是什么?这是我们在现场测到的红外的照片,基本上没有热斑,基本上温度还是比较平均的,但是这个问题已经很高的

  组件在IEC61215730里面有几个长期的环境温度测试,比如说温度循环测试,还有湿度循环测试。最高的温度上线度,但是看这个组件,所有的温度基本上都是超过85度,另外一块是接近85度。这个是现场测量用红外照到的,我们同时用检测了组件背板的温度,这个是两块组建背板中心温度的曲线,可以看到最高点的温度是95度以上

  这里面是当天测量是测到这样的温度,但是大家可以看到,对应的辐照度测到了这个温度,还不是那天最高的,因为中间有一阵阵雨,到后面相当于这个阵雨降温了,到后面辐照度又超过1000的情况下,大家可以想象一下没有那一阵阵雨,持续的辐照度一直在增高的话,这个温度可以达到多少

  这里面为什么我们没有继续测一个阵雨的条件?因为在现场这样的安装方式,我们测到的结果业主看到了之后就不希望我们继续在现场测了。刚才有提到会有温度测试,在实验室就是61730这样的温度测试,在实验室做这样的结果得到的温度是多少度,最高点的温度是115度

  这里面实际的数据,但是前面有强调,这个温度下,或者所有的温度是不是一定设计安装有问题?不一定,这个取决于最后组件选用的原材料温线值是不是可以满足这个要求,但是你在前端做这样设计的时候,组件和支撑平面和屋顶距离的点,你一定要考虑到,如一不考虑到的话,我们就不知道风险存不存在

  举一个例子,允许测到115度,如果用的背板的材料温线度左右,意味着这样材料的老化特性会严重受到影响。同时,前面讲到的导体的随着温度升高,载流能力会下降,意味着什么?比如说连接器接触本身可能还可以,但是在这个温度情况下,可能就会出现问题,只是已经达到了边界条件,在这样的高温运行过程中会希望发生起火的风险

  前面分享了案例,很简单的点就是组件跟安装平面这样的一个距离,从标准来看,大家应该注意到什么,这个是很简单的,但是在分布式光伏设计以及后期的安装运维过程中,大家是不是有注意到

  接下来再讲一个案例,就是关于接地,下面都是我们在现场看到的实际接地,真正一个组件通过认证放在安装说明书里面的接地是在这边,一般一个组件厂家通过安装认证的方式,在组件安装说明书里面不会超过3种或者4种,国内在现场的安装,不管安装说明书怎么要求,需要在哪里做接地,接地方式需要用哪些硬件,怎么来做接地

  像这边这个直接在边框的测试直接打孔,这样打孔会有很大的风险,因为现场的安装工人,你告诉他可以在侧面做安装,但是你没有规定他应该在哪一个位置,如果这个打孔的位置高了呢,直接打到组件密封的部委。所以说对应到现场允许这些没有经过评估的接地方式带来的风险还是很高的

  前面讲了两个案例,想要跟大家分享的是什么呢?组件的标准认证和测试,不是做完就好了,大家觉得这样的组件想怎么用就怎么,其实组件或者光伏系统中的其他设备,做完认证检测之后是带有一定输出的,不同的产品输出是不一样的,对应的输出就是会有技术要求、参数、应用方式,以及相应的安装条件

  这些输出又和什么有关?又和后期在真正如何用组件、设计、安装、运维,这些都是相关的,所以我这边给的箭头都是双向的箭头,不是单向的,不是说组件认证了就好,对应到参数不去看直接想怎么设计怎么设计,想怎么安装怎么安装,这里要表达的是这样的点。后面这一边给大家了解的比较多,这边不去细讲了,关于组件在现场的问题

  在莱茵这边对于这样的光伏电站的风险来讲,我们是对应有这样的技术风险矩阵,对于不同的阶段,不同的关键设备,都会有相应的风险。这里面是没有打开的,对于组建来讲,对于每个阶段都有对应的风险、问题,针对这些风险、问题前端在设计的过程中,安装的过程中,在运维过程中,都需要做哪些预防,都会有这样的方式

  这边另外一件事跟行业去分享,这里面给出来的例子,都是各个项目的组件技术协议取到的,组件的技术协议是什么?组件的采购合同对于组件的技术要求,但是在我们看到的技术协议里面经常是各种问题,这里面是几个典型问题了。第二个光伏组件等级不低于IP65,组件是没有IP等级的,没有标准去测组件的IP等级,只有对连接器和接线盒有IP等级的要求

  你提了这样的要求,到底是买方不懂还是卖方不懂,放到这边后期因为组件的质量,现场的问题有这种争议,这样的条款对你来讲很不利的,要求IP等级不存在的一个东西。还有比如说像这边对于连接线的要求,用的是组件标准,还有连接器的兼容问题,这个其实是作为第三方检测机构已经提了很多年,在光伏电站的安装过程中,大家的连接器一定不要混运。你的连接器兼容MC4,但真的这样的连接存在一定风险的

  从组件标准很简单,相对没那么简单有点复杂,后面简单介绍一下TUV。这边是TUV莱茵的发展,在光伏1982年就成立了相应的实验室来做这一的光伏电站的服务

  这里面给大家一些数字,TUV莱茵在光伏领域的检测认证是超过35年的。在世界各地完成的光伏项目的检验是超过20吉瓦,有8000平米的测试区域,全球的是有超过300位的技术专家。提到今天的主题是围绕分布式光伏谈这样的标准,莱茵一直致力于服务的行业,针对行业缺的标准再去开发相应的标准,大家可以去看到,像去年是第一个EVA认证的标准,再往前的线新版的全球认证

  一开始列的标准,新版是2016年,但是从去年到今年我们看到的组件技术采购协议还有国内对于组件认证的要求,大部分还没有做更新,这样相对于有一定的技术和质量的风险

  对于光伏电站来讲,我们这边光伏自产生命周期提供的全过程的服务,针对每个阶段都有对应的第三方服务提供给行业,因为时间的关系我就不展开来讲。今天的分享就到这里,希望大家在后面的设计能关注这些点,谢谢

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