最新研究表明：减少每串太阳能组件数量可最大程度降低热点风险

来自印度尼西亚泗水大学的一组研究人员对位于印度尼西亚西部苏门答腊岛的一座 24.9 兆瓦太阳能光伏 (PV) 发电厂的早期运行故障进行了全面的研究。

该研究于 2022 年 8 月开始，恰逢工厂的调试，并于 2024 年 8 月结束。

主要作者 Elieser Tarigan 解释道：“相对较短的运行时间确保检测到的缺陷主要源于早期运行阶段的普遍因素，而非长期磨损。我们的研究重点是对观察到的各种缺陷类型进行分类和量化，例如热点效应、玻璃破裂、接线盒故障以及玻璃起雾或变色，旨在了解这些缺陷如何影响系统性能。”

这座位于苏门答腊的太阳能项目总共包含64,140块光伏板，每块光伏板的发电量为390瓦。所有这些光伏板均采用地面安装方式，模块串联成串。每串由30块模块按顺序连接而成。

研究人员进一步解释道：“在现场观察期间，我们密切监测了工作电压和电流，并将其与组件的技术规格进行比较，以发现任何潜在的异常情况。我们的重点是查明特定组件串的功率输出异常。当逆变器显示的功率输出明显低于该组件串在当前环境条件下计算出的理论值时，该组件串就会被标记为异常。然后，我们会进一步探测这些异常，以确定组件是否存在任何缺陷。”

随后，对各个模块的调查采用了目视检查和直接测量。更深入的分析则融合了详细测量和热成像技术。目视检查和测量收集的数据经过细致分析，以确定每种缺陷类型的普遍性和影响程度。

科学家们进一步解释道：“观察结果表明，在最初两年的运行期内，在总共安装的64,400个光伏组件中，约有678个组件出现了由我们之前提到的各种缺陷引发的运行异常。观察到的故障率约为1.05%，这凸显了早期监测和维护对于保障光伏系统的可靠性和长期可行性至关重要。”

根据调查结果，大多数问题与热点形成有关。具体而言，检测到350个接线盒故障，282个玻璃破裂，42个接线盒膨胀，以及7个玻璃起雾或变色。此外，还发现了树木、电线杆和建筑物等周围物体造成的遮光，以及光伏阵列之间的自遮光现象。

Tarigan 教授总结道：“我们的分析表明，半片组件在缓解热斑效应方面优于全片组件。这归功于其较低的单片电流和增强的旁路二极管配置，从而降低了散热和功率损耗。此外，减少组件串中的组件数量可以有效降低组件串的电压和电流，从而最大限度地减轻热斑的严重程度。”