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記者就日本太陽能電池板監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀，采訪了在橫濱市經(jīng)營EPC(設(shè)計、采購及施工)服務(wù)公司，同時擔(dān)任日本PV策劃師協(xié)會理事的池田真樹。（采訪人：金子 憲治，日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所）
——日本接連啟動了百萬瓦（MW）級光伏電站，是否已形成監(jiān)測太陽能電池板的發(fā)電量、及時發(fā)現(xiàn)不合格品，并檢測性能劣化的系統(tǒng)？
池田：日本的MW級光伏電站一般通過單獨監(jiān)測每臺光伏逆變器（PCS）的發(fā)電量的方法來積累數(shù)據(jù)。1.5MW（1500千瓦）級別的發(fā)電站要設(shè)置3臺500kW的PCS。1臺PCS可監(jiān)測3000～4000塊太陽能電池板的發(fā)電量。每塊電池板的發(fā)電量本來就或多或少有些不同，而且會隨著云層的流動和陰影的變化等時刻變化。即使有十幾塊太陽能電池板發(fā)生異常，發(fā)電量大幅降低，僅靠監(jiān)測每臺PCS的發(fā)電量進(jìn)行相互是很難發(fā)現(xiàn)的。
投入使用后不久就發(fā)現(xiàn)有約40塊電池板輸出異常
——那就是說，除非出現(xiàn)幾百塊太陽能電池板發(fā)生異常等導(dǎo)致輸出功率大幅下降的情況，否則就無法發(fā)現(xiàn)？
池田：可以減少1臺PCS監(jiān)測的電池板的數(shù)量，這樣就能及時發(fā)現(xiàn)不合格品。本公司負(fù)責(zé)建設(shè)的一座1.5MW的光伏電站在投入使用后不到一年的時間里，就通過監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了約40塊太陽能電池板的輸出異常，及時聯(lián)系電池板廠商進(jìn)行了更換。之所以能發(fā)現(xiàn)不合格品，是因為這座電站采用了名為“串（string）監(jiān)測”的監(jiān)測系統(tǒng)。
“串”是指串聯(lián)多塊太陽能電池板（太陽能電池模塊）的一個電路，一般會串聯(lián)10～20塊電池板。MW級光伏電站在架臺下的集線箱中并聯(lián)多個串，統(tǒng)一連接多個集線箱至PCS。“串監(jiān)測”會測量每串電路的發(fā)電量，隨時監(jiān)測并積累數(shù)據(jù)。具體實現(xiàn)時要為集線箱安裝傳感器。
在這座光伏電站里，就是通過比較每串的發(fā)電量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了幾個發(fā)電量較低的電路，然后用檢查設(shè)備逐一檢查那幾串電池板，最終發(fā)現(xiàn)了不合格品。鎖定“可疑”串后，如果是經(jīng)驗豐富的專家，找出這一串中哪塊電池板異常并不是什么難事。在這個案例中，約40塊電池板的輸出功率降到了額定值的1成以下，幾乎已經(jīng)不發(fā)電了。
——串聯(lián)的電池板哪怕只有部分發(fā)生異常，也會形成電阻，導(dǎo)致串電路整體的輸出功率大幅降低。這樣的話，對每臺PCS單獨監(jiān)測應(yīng)該也能發(fā)現(xiàn)吧。
池田：太陽能電池板的電路里嵌有名為“旁路二極管”的器件，采用即使部分發(fā)生異常產(chǎn)生電阻、也能讓電流避開這部分來使輸出功率不會降低的電路設(shè)計。即使有一塊電池板完全不發(fā)電，其所在串電路也會忽略這塊電池板繼續(xù)發(fā)電。像MW級光伏電站這種大規(guī)模系統(tǒng)，旁路二極管從某種意義上來說是個障礙，會增加發(fā)現(xiàn)不合格電池板的難度。在幾千塊電池板中，就算有幾塊不發(fā)電，想從整體發(fā)電量中發(fā)現(xiàn)異常是非常困難的。剛才說的那座電站也一樣，如果不采用串監(jiān)測方法，根本發(fā)現(xiàn)不了40塊異常電池板。
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| 日本PV策劃師協(xié)會理事（橫濱環(huán)境設(shè)計公司社長）池田真樹（出處：橫濱環(huán)境設(shè)計公司） |
池田：日本的MW級光伏電站一般通過單獨監(jiān)測每臺光伏逆變器（PCS）的發(fā)電量的方法來積累數(shù)據(jù)。1.5MW（1500千瓦）級別的發(fā)電站要設(shè)置3臺500kW的PCS。1臺PCS可監(jiān)測3000～4000塊太陽能電池板的發(fā)電量。每塊電池板的發(fā)電量本來就或多或少有些不同，而且會隨著云層的流動和陰影的變化等時刻變化。即使有十幾塊太陽能電池板發(fā)生異常，發(fā)電量大幅降低，僅靠監(jiān)測每臺PCS的發(fā)電量進(jìn)行相互是很難發(fā)現(xiàn)的。
投入使用后不久就發(fā)現(xiàn)有約40塊電池板輸出異常
——那就是說，除非出現(xiàn)幾百塊太陽能電池板發(fā)生異常等導(dǎo)致輸出功率大幅下降的情況，否則就無法發(fā)現(xiàn)？
池田：可以減少1臺PCS監(jiān)測的電池板的數(shù)量，這樣就能及時發(fā)現(xiàn)不合格品。本公司負(fù)責(zé)建設(shè)的一座1.5MW的光伏電站在投入使用后不到一年的時間里，就通過監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了約40塊太陽能電池板的輸出異常，及時聯(lián)系電池板廠商進(jìn)行了更換。之所以能發(fā)現(xiàn)不合格品，是因為這座電站采用了名為“串（string）監(jiān)測”的監(jiān)測系統(tǒng)。
“串”是指串聯(lián)多塊太陽能電池板（太陽能電池模塊）的一個電路，一般會串聯(lián)10～20塊電池板。MW級光伏電站在架臺下的集線箱中并聯(lián)多個串，統(tǒng)一連接多個集線箱至PCS。“串監(jiān)測”會測量每串電路的發(fā)電量，隨時監(jiān)測并積累數(shù)據(jù)。具體實現(xiàn)時要為集線箱安裝傳感器。
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| 橫濱環(huán)境設(shè)計公司負(fù)責(zé)EPC服務(wù)的MW級光伏電站 （出處：橫濱環(huán)境設(shè)計公司） |
在這座光伏電站里，就是通過比較每串的發(fā)電量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了幾個發(fā)電量較低的電路，然后用檢查設(shè)備逐一檢查那幾串電池板，最終發(fā)現(xiàn)了不合格品。鎖定“可疑”串后，如果是經(jīng)驗豐富的專家，找出這一串中哪塊電池板異常并不是什么難事。在這個案例中，約40塊電池板的輸出功率降到了額定值的1成以下，幾乎已經(jīng)不發(fā)電了。
——串聯(lián)的電池板哪怕只有部分發(fā)生異常，也會形成電阻，導(dǎo)致串電路整體的輸出功率大幅降低。這樣的話，對每臺PCS單獨監(jiān)測應(yīng)該也能發(fā)現(xiàn)吧。
池田：太陽能電池板的電路里嵌有名為“旁路二極管”的器件，采用即使部分發(fā)生異常產(chǎn)生電阻、也能讓電流避開這部分來使輸出功率不會降低的電路設(shè)計。即使有一塊電池板完全不發(fā)電，其所在串電路也會忽略這塊電池板繼續(xù)發(fā)電。像MW級光伏電站這種大規(guī)模系統(tǒng)，旁路二極管從某種意義上來說是個障礙，會增加發(fā)現(xiàn)不合格電池板的難度。在幾千塊電池板中，就算有幾塊不發(fā)電，想從整體發(fā)電量中發(fā)現(xiàn)異常是非常困難的。剛才說的那座電站也一樣，如果不采用串監(jiān)測方法，根本發(fā)現(xiàn)不了40塊異常電池板。
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