

电缆选型误区对发电量的影响
案例现场1

这是湖北武汉的一个项目,客户于2014年8月安装了一个20kW的项目。经过3年多时间运行,发电量逐渐降低,由最初平均每天70多度,到现在平均每天60多度。主要表现为中午发电高峰时,并网开关经常跳开,现场有时会闻到烧焦气味。
现场勘察情况:组件没有阴影遮挡,表面干净无灰尘,组件颜色一致,没有色差,逆变器没有漏电流报警、电网电压报警等信息。笔者断开逆变器,拆开交流开关的接线和逆变器的接线端子,发现电缆前端的接线端子已部分氧化,呈黑色;周边温度高,手无法放上去。逆变器交流防水接头密封圈没有装,交流接线端子也部分氧化,还有一些水气。
经分析,客户交流电缆用的是铝线,是造成接线端子部分氧化和接头不防水的主要原因
理论分析
▌(1)铜铝接头易出现电化学腐蚀, 铜铝直接连接会形成一种化学电池。这是由于铝易于失去电子成为负极,铜难以失去电子成为正极,于是在正负极之间就形成了一个1.69V的电动势,并有一个很小的电流通过,腐蚀铝线,即电化学腐蚀。这样就会引起铜铝之间接触不良,接触电阻增大。当有电流通过时,将使接头部位温度升高,而温度升高更加速了接头腐蚀,增加了接触电阻,造成恶性循环,直至烧毁。
▌(2)铝线表面易在空气中氧化。凡导体表面都或多或少地存在膜电阻。若膜电阻引起连接处过热,过热又会使膜电阻增大,导电情况就越恶化,而铝线连接中这类过热的情况尤为严重。这是因为铝线表面即使刮擦光洁,它只需在空气中暴露数秒钟即可被氧化而立即形成一层氧化铝薄膜。其厚度虽只几个微米,但却具有很高的电阻率,从而呈现较大的膜电阻。因此在铝线施工连接时,应在刮擦干净铝线表面后立即涂以导电膏,以隔断铝线连接表面与空气的接触,不然将增大接触电阻。
▌(3)逆变器的输出防水接头,其线径也是按照铜线来设计的。如果采用铝线,则需要大一型号的线。如30KW逆变器,设计输出使用10平方的铜线,用铝线则需要16平方,线缆面积增加,而防水接线端子面积有限,有可能容不下,只能把防水密封圈去掉。
案例现场2

客户安装一个40kW的逆变器,刚运行不久,出现交流端冒烟,交流开关跳闸。打开接线盒,发现交流接线松脱,发生短路现象。
经检查,客户交流线是硬铜线,出来便转一个弯,造成应力增大,交流接线螺丝慢慢松动,时间一长,便松脱,造成短路。


总结
交流电缆选型时,最好选择软铜线。一方面可以避免铜铝化学腐蚀,另一方面可以减少压接应力,避免松脱。
阴影对发电量的影响
光伏系统安装之后,用户最关心就是发电量,因为它直接关系到用户的投资回报,影响发电量的因素很多,组件,逆变器,电缆的质量,安装朝向方位角,倾斜角度,灰尘,阴影遮挡,组件和逆变器配比系统方案,线路设计,施工,电网电压等等各种因素都有可能,本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本文主要讨论阴影遮挡对发电量的影响。
时间:2017年8月30号,地点:深圳市观澜镇,一个10kW电站,客户反应发电量不高,这个电站是8月11号并的网,到8月29号为止,共发电500度,考虑到有4天是大雨,实际发电天数是15天,平均每天约33.3度,和年平均数据差不多,但8月份是光伏发电的高峰期,笔者查到深圳地区同等装机量的电站,10kW每天是40-50度左右,接到客户的电话邀请,笔者立即安排去现场考察。
组件是使用的265W多晶,数量是40块,逆变器是使用深圳古瑞瓦特Growatt 10000TL3-S,采用20块串联,2路并网的方式,直流电缆采用光伏专用4mm专用电缆,交流电缆采用型号BVR线径为4mm的铜电缆,交流开关采用500V20A,逆变器没有漏电流报警,电网电压报警等信息,说明电气系统方案和线路设计符合要求。

组件颜色一致,没有色差,组件是新安装,台风刚过,表面干净无灰尘,组件安装方位角度正南,面板PV1倾斜角度约5度,面板PV2倾斜角度约15度。从10:30分到12:30分两个小时内,面板1最大峰值功率约为4580W,面板2最大峰值功率约为3880W,拆开组件和逆变器接线,面板PV1开路电压是648V, 面板PV2开路电压是635V,电压相差很小,说明组件,逆变器,安装角度,施工等没有问题。

经现场排查,影响发电量最大可能因素中阴影。面板PV1东向、西向和北向,面板PV2南向、北向均有金属护栏,离组件很近,约0.02米,比组件高0.5米左右,为了证实阴影对系统发电量的影响,笔者在电站边上竖起一根金属杆,观察阴影。

在上午11:10分左右,太阳由东向西,面板PV1功率是3230W,面板PV2功率是3640W,组件最大功率相差410W,约为12%,因为面板PV1东面的护栏,有部分阴影落在组件上,面板PV2东面没有护栏。

中午12:30分,当天测试时太阳最强,太阳由南向北,面板PV1峰值功率达到4580W,面板PV2峰值功率是3880W,PV1反过来比PV2大700W,约为18%,因为南面的护栏有阴影。组件是竖排安装,此时阴影遮挡住5块组件的下半部,对系统的发电量影响更大。
在这个应用案例中,阴影只挡住了靠近护栏一部分组件,大部分组件都没有阴暗,但发电量为什么会整体受到影响,这就是电路串联的木桶效应:在组件串联电路中,每一块电流都是一样的,最大电流是由电流最少的一块组件决定的。所以只要有一块组件的一部分受到阴影遮挡,电流减少,这一路组件都会受到影响,输出功率减少。
组件有阴影遮挡对系统发电量影响很大,这个10kW系统,初步估计四周的护栏会影响系统发电量的15%到20%左右,所以在设计时,要尽可能抬高组件,避开阴影遮挡。

加入远显 开启财富之旅
扫一扫 二维码,关注,有礼品赠送呀!


