图中是一组在斜屋顶上平行排列的薄膜光伏组件,只有热成像仪才能准确检测出故障位置。
当组件里有几根焊丝完全断裂时,通常会导致光电转化效率急转直下。因此,很有必要找到确切的故障点并排除。但运维公司Ensibo的实际案例证明了,要想做到这点并不容易。
案例背景:4MW规模电站,采用薄膜光伏组件,平行排列,位置在斜屋顶上,2009年建于德国。
监控系统报告:初步监控结果显示,在全部三个子系统中,有两个由于位置和规模的原因发电量要低6%(该电站峰值功率约为1700千瓦)。8块组件各有6条互相串联的焊丝处于监控系统下。虽然系统各方面情况相对一致(比如组件的方向和倾斜角度),但接线盒中各测量通道的发电数据差别却很大。
假设:组件正面无任何可见的异常状况,由于屋顶的平行排列方式,组件背面无法用肉眼检查。考虑到电站发电量下降,运维人员怀疑组件的整条焊丝可能断裂。
找出故障原因和受影响的组件:两个因素会影响现场技术人员对焊丝的检测。第一,由于缺乏维护人员入口,且采用与屋顶平行的安装方式,因此很难对组件背面进行检修;第二,该电站采用薄膜组件,以8枚组件为一组,每组有6条平行相连的焊丝。当一条焊丝断裂时,接线盒显示的电流强度仅降低17%,只有在有利的天气条件下才能探测出来。
到此为止,依然无法判断哪根焊丝出了故障。这座电站的经理因而建议利用无人机对整座电站实施一次热成像仪测量,花费大约2,000欧元。外部服务供应商将拍成的图片发送给电站经理,结果证实了其猜测。热感图像显示有20条焊丝完全或部分断裂,并测出了受影响的组件。这个故障有可能存在很多年了。
调查结果:电站经理把热成像仪测量结果做成图表并派出一名技术人员。根据图表,技术人员可以有针对性地对各个组件和焊丝进行维修。他发现很多组件连接器断开了,很可能是2012年电站大举重修造成的。
电站插头没有发生故障,于是技术人员把连接器重新接好。维修之后,发电效率提高了将近1%。按照2009年平均上网电价0.37欧元/千瓦时计算,维修后该电站年收入增加了3,700欧元。