【CITPV】组件可靠性介绍_北京鉴衡认证中心

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使命传递信息建立信任提供知识推动进步愿景做最值得信赖的信息和知识服务机构组件可靠性介绍太阳能事业部周罡2019年9月6日 CGC 2一、前言二、组件可靠性检测的研究现状三、组件可靠性研究的发展方向四、总结目录 CGC 3一前言 CGC 4LCOE成本可靠性性能 n 组件作为电站的核心部件之一，其效率、寿命、安全性、可靠性对电站整体安全运营和投资收益有重要影响。可靠性需求检测认证标准 CGC 5n 从第三方机构的角度出发，着眼于标准体系和检测认证要求，以全面地评价组件可靠性、为产品保驾护航l 光伏组件的测试、认证标准不够完善l 产品更新快，测试方法跟不上l 组件认证模式仍有待优化l 无法做到真正意义上的全过程监控可靠性需求检测认证标准 CGC 6n 全球市场认证简介n 组件失效分析n 长周期序列测试二研究现状 CGC 7 全球市场认证简介长周期序列测试组件失效分析 CGC 8 光伏组件衰减类型p 由缺陷/损伤导致的功率衰减/失效组件初期失效的主要致因，衰减率高可以通过IEC 61215标准测试项目发现p 组件长期自然老化导致的衰减随着组件使用而逐渐衰减，衰减率较平稳原材料/零部件的自然老化电池片的老化应综合考虑全光谱光照与温湿度共同的影响组件失效分析长周期序列测试全球市场认证简介 CGC 9 组件失效模式主要影响因子光照紫外光照光热环境温度环境湿度雨水盐雾沙尘风冰雹初始光致衰减 ■ ■ ■电池片退化 ■ ■电池裂片 ■ ■热斑 ■ ■封装材料脱层和固化缺陷 ■ ■ ■ ■封装材料失去粘性和脆化 ■ ■封装材料和背板的黄变 ■ ■ ■由背板分解引起的接地故障 ■ ■玻璃破损 ■ ■ ■玻璃磨损导致透光率下降 ■ ■互联条断裂 ■ ■ ■ ■焊接故障 ■ ■接线盒粘接故障 ■ ■ ■旁路二极管故障 ■ ■ ■二极管过热导致的封装材料、背板、接线盒故障 ■ ■结构问题 ■ ■电位诱导衰减效应（PID） ■ ■盐雾和盐水导致的腐蚀 ■ ■ ■ ■ 组件失效模式和影响因子p 组件失效的影响因子包括l 光照l 温度l 湿度l 风、雨、雪等l 以上因素的耦合p 光照、温度和湿度是组件老化的主要影响因子 p 光照不仅仅是紫外光照，应包括全光谱范围的光照组件失效分析长周期序列测试全球市场认证简介 CGC 10 Terrestrial photovoltaic PV modules – Design qualification and type approval Photovoltaic PV module safety qualificationIEC/EN/UL 61215, IEC/EN/UL 61730 （光伏组件性能及安全试验） Salt mist corrosion testing of photovoltaic PV modulesIEC 61701 （光伏组件盐雾腐蚀试验） Photovoltaic PV modules – Ammonia corrosion testingIEC 62716 （光伏组件氨腐蚀试验） Photovoltaic PV modules – Test methods for the detection of potential-induced degradationIEC TS 62804 （光伏组件PID测试） Photovoltaic PV modules – Cyclic dynamic mechanical load testingIEC TS 62782 （光伏组件动态机械载荷测试）组件失效分析长周期序列测试全球市场认证简介 CGC 11单项加严测试序列加严测试综合老化测试长周期序列测试组件失效分析全球市场认证简介在温度、湿度和辐照度同时作用下的综合老化测试基于IEC 61215的加速老化测试方法 IEC TS 63209 ED 1 CSA C450 PVEL PQPProduct Qualification Program基于IEC 61215的单项测试的多倍（3倍）加严测试 DH1000→DH3000TC200→TC600 CGC 12n 加严老化测试可以反映组件原材料的失效模式n 但是单一的加严老化测试不符合实际使用环境 0 200 400 600-4.0-3.5-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.00.5 Performance degradation TCcycles Type1-Pmax Type2-Pmax Type3-Pmax0 1000 2000 3000-5-4-3-2-10 Pmax degradation DHH Module1-Pmax Module2-Pmax Module3-Pmax Module4-Pmax0 30 60 90-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.0 Pmax degradation UVKWH Module1-Pmax Module2-Pmax Module3-Pmax Module4-Pmax TC600DH3000UV90 单项加严测试长周期序列测试组件失效分析全球市场认证简介 CGC 13单项加严测试序列加严测试综合老化测试长周期序列测试组件失效分析全球市场认证简介在温度、湿度和辐照度同时作用下的综合老化测试基于IEC 61215的加速老化测试方法 IEC TS 63209 ED 1 C450 PQPProduct Qualification Program基于IEC 61215的单项测试的多倍（3倍）加严测试 DH1000→DH3000TC200→TC600 SMLDMLTC50HF10DH200UV60HF10UV60HF10 CGC 14 IEC TS 63209 ED 1序列加严测试序列加严测试单项加严测试长周期序列测试组件失效分析全球市场认证简介 CGC 15 C450序列加严测试长周期序列测试组件失效分析全球市场认证简介 CGC 16 PQPProduct Qualification Program序列加严测试长周期序列测试组件失效分析全球市场认证简介 CGC 17单项加严测试序列加严测试综合老化测试长周期序列测试组件失效分析全球市场认证简介在温度、湿度和辐照度同时作用下的综合老化测试基于IEC 61215的加速老化测试方法 IEC TS 63209 ED 1 CSA C450 PVEL PQPProduct Qualification Program基于IEC 61215的单项测试的多倍（3倍）加严测试 DH1000→DH3000TC200→TC600 SMLDMLTC50HF10DH200UV60HF10UV60HF10 温度湿度紫外辐照温度湿度全光谱辐照 CGC 18n 组件加速老化测试n 组件户外实证n 组件质量管理体系三未来发展方向 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 19 综合老化测试的要求n 可控的温湿度测试环境n 高稳定性全光谱范围的稳态光源n 与户外衰减曲线一致的合适的测试条件组件质量管理体系 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 20 综合老化测试的要求n 可控的温湿度测试环境n 高稳定性全光谱范围的稳态光源n 与户外衰减曲线一致的合适的测试条件组件质量管理体系 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 21 光伏组件累积辐照加速老化测试平台ü 测试平台通过“863”重点计划课题验收ü 温湿度测试环境，温度控制范围-30℃ 105℃ ，湿度控制范围2080ü 高稳定性的稳态光源，最大辐照度达4000W/m2ü 可设置与户外衰减曲线一致的合适的测试条件ü 测试尺寸2040mm*1100mmü 可外接监控电流组件质量管理体系 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 22 光伏组件累积辐照加速老化测试的试验条件老化时辐照强度设定为3000W/m 2；组件温度设定为70℃ ±5℃ ；辐照度及温度随时间变化，8h为一个循环周期，光照7h70℃ ）无光照1h室温，进行72次循环，共计24天，详见下图组件质量管理体系 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 23 光伏组件累积辐照加速老化测试累积辐照度与温湿度结合的测试方法，其衰减趋势与户外的测试结果基本一致，整体衰减曲线呈线性趋势基于测试方法的技术规范CGC/GF0872017光伏组件累积辐照度加速老化测试方法，已申报团体标准，希望大家共同参与组件质量管理体系 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 24位于内蒙古呼和浩特市托克托县，容量20MWp，地表状况为盐碱地貌可开展光伏组件、逆变器、支架排布方式实证工作另有高精度独立光功率预测系统，可开展灰尘遮挡对发电量影响、光伏组件清洗机器人等系统实证工作呼和浩特市托克托户外光伏产品实证基地组件质量管理体系 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 25 为通过认证的光伏组件的性能和可靠性的一致性提供更高的置信度期望光伏组件的性能与通过IEC 61215的性能保持一致目的基于合适的产品和工艺设计方法以及适当的材料和工艺控制提供产品设计、生产工艺以及材料选择和控制方面的最优方法标准作用文件与记录资源管理产品实现（策划、设计开发、技术要求、采购、生产、设备等）监视与测量等方面评价内容组件质量管理体系IEC TS 62941Terrestrial photovoltaic PV modules - Guidelines for increased confidence in PV module design qualification and type approval地面用光伏组件光伏组件设计鉴定和定型质量保证导则 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 26 质量管理体系需要在满足ISO 9001 产品需要满足IEC 61215系列的要求条件产品满足IEC标准（即IEC 61215/IEC 61730系列及其他特定要求）产品生产符合IEC TS 62941的要求IECRE对光伏系统的组件供应商的要求组件质量管理体系IEC TS 62941Terrestrial photovoltaic PV modules - Guidelines for increased confidence in PV module design qualification and type approval地面用光伏组件光伏组件设计鉴定和定型质量保证导则 CGC 组件加速老化测试质量管理体系组件户外实证 27 鉴衡认证中心是国际电工委员会可再生能源认证体系（IECRE）的重要参与者，于2017年成为欧洲之外首家获得IECRE认可的认证机构、检验机构和检测实验室。IECRE风能认证机构认可证书 IECRE光伏认证机构认可证书 IECRE光伏检验机构认可证书IECRE风能检测实验室认可证书鉴衡认证中心深入参与IECRE体系建设与推广秦海岩主任连任IECRE副主席参与PV-OMC的WG401、WG402、WG406、WG409，参与起草多项OD文件主办/参与IECRE国际会议鉴衡认证中心具备IECRE体系的全部领域的认可欧洲外第一个获得IECRE认可的机构亚洲唯一获得全领域认可的机构（RECBRETLREIB）意味着可以独立承担检测、检验和认证覆盖设备生产到电站建设到后评价运维全生命周期组件质量管理体系 CGC 28四总结 n 效率是目标，安全是基础，可靠性是保障。n 除现有可靠性检测方法外，加速老化测试户外实证，以及先进的质量管理体系有助于提升组件可靠性。n 高效、安全、可靠，“领跑长跑”一个不少的光伏产品才是光伏健康、可持续发展的未来。鉴于证衡于心谢谢您的观看