(无锡市产品质量监督检验院 江苏省无锡市 214101)
摘要：2016年以来，江西省各市、县级单位按照国家和省里的统一部署，按照扶贫部门的要求，积极推行光伏扶贫政策，取得了阶段性成果。目前，已在全省范围内完成光伏扶贫电站装机约100万千瓦，为全省的扶贫工作做出了重要贡献。在光伏扶贫实施的过程中，通过引入第三方专业机构进行电站性能检测，暴露出了一些典型的设计问题和质量问题，在此，就发现的问题进行说明并给出解决建议，供各市、县级相关单位参考，避免出现同类问题，确保光伏扶贫效果。
关键词：光伏；光伏；典型设计；质量问题
一、电站质量检查
1、组件目测质量
组件目测质量：通过抽检电池方阵和方阵内光伏组件的外观，记录光伏组件的故障，对于有故障的光伏组件附上照片。
在案例的光伏扶贫项目质量中，如图2，通过目测质量发现组件EVA有明显的气泡。当组件在户外使用的时候，由于收到光照和组件正常工作的影响，气泡会呈现扩大化趋势，长此以往，气泡位置的EVA会与玻璃和背板脱层，直接使组件报废。如图3和4显示的是组件生产常出现的不合格情况：闪电纹和蜗牛纹，这些宽如手指的暗色线条纵横分布现象被形象的称为蜗牛纹或者闪电纹，他们的缺陷大大影响了组件的外观，而造成这种现象的真正原因则是电池片表面被氧化。
2、光伏方阵支架形式和质量
光伏方阵支架形式和质量：检查光伏方阵支架的设计是否简洁、是否方便，以及是否符合当地抗风要求，而且应有良好的防腐蚀措施。
3、光伏组件/阵列排布及安装质量
光伏组件/阵列排布及安装质量：组件需要平整安装，东西向光伏阵列应无明显高差，光伏组件应可靠固定在方阵支架上，方阵间应有可靠的等电位连接，并且处于前后方的支架需要留足前后不遮挡的合理空间。
4、直流电缆型号和质量、电缆铺设质量
直流电缆型号和质量、电缆铺设质量：确定交、直流电缆铺设方式：穿管、捆扎、埋地等，并考察电缆铺设质量。
在案例的光伏扶贫项目质量中，经现场检电缆型号和质量符合设计合同要求，但是由于现场安装时的铺设未能完全按照国家相关标准规范进行而造成很多隐患。
5、汇流箱功能及质量
汇流箱功能及质量：检查汇流箱的安装位置，汇流箱安全性能检查，汇流箱功能检查，以及汇流箱的防护等级。
在案例的光伏扶贫项目质量中，汇流箱与所连接光伏组串保持最短和等距；汇流箱应有闭锁装置，没有专用工具不能随意打开；检查汇流箱功能齐全，汇流箱内的部件和功能包括：接线端子，防过电流器件，断路器，防雷器，接地端子，智能数据采集(可选)等功能。
6、防雷接地及建设质量
防雷接地及建设质量：电气防雷接地系统的设备布置、是否根据规范要求标准进行施工、防雷装置和接地装置。
图5接地线未按规定连接
在案例的光伏扶贫项目质量中，如图10和11，接地装置由接地母排、接地极、接地极引线组成，已满足电气连接的金属物体要与大地直接接触，但是并没有满足电气系统的安全性、可靠性要求，无法对人身安全起到关键保障。
二、电站性能测试
1、组件性能：通过目测及专业检测设备对组件进行检查，包括：物资灰尘及遮挡、组件功率、温升、组件串联失配损失、红外热像呈现、EL等的检查。
在案例的光伏扶贫项目质量中，业主对电站系统组成、运行原理及运维知识极度缺乏，电站建成后的运维中出现各种遮挡情况。
2、逆变器效率
逆变器效率：逆变器将太阳能面板发出的电转换成电力的效率，直接的关系到发电量的多少，间接来说就是增加了对光伏电站的投入成本。
图6 逆变器效率稳定VS波动大
在案例的光伏扶贫项目质量中，在对制造商产品的选择上有问题，不同的逆变器拥有不同的控制特性。如图6，有的逆变器尽管最大功率输出时的转换效率很高，但低功率输出时转换效率却很低;还有的是在从低功率输出到高功率输出时一直保持平均的转换效率等。在选择逆变器的时候需考虑与所设太阳能面板的输出特性等之间的匹配性。
三、总结
一、典型设计问题及解决建议
1.村级光伏电站选址不合理。部分村级光伏电站选址在土质松软、易发生塌方的山地区域。遇到暴雨时，易发生地面塌陷、支架变形甚至倒塌的事故，为电站投运后的长期运维埋下了安全隐患。
解决建议：村级电站选址时，应尽量避开土质松软的山体区域，如无法避开时，应对该区域进行地面加固处理。
2.光伏组件的朝向和倾角建设标准不统一。因光伏扶贫涉及到的农户屋顶情况复杂，村级电站选址区域地形各异，部分地区存在电站建设标准不统一的现象，具体表现为光伏组件的朝向和倾角标准不统一，造成同一区域内的电站组件朝向和倾角各异，电站之间发电效率差异较大，影响光伏扶贫政策的效果。
解决建议：在进行光伏电站设计工作时，同一地区的设计标准必须统一并严格执行。
3.农网改造未完成，电站无法正常并网。部分区域的农网改造进度较慢，造成电站建成后无法正常并网，严重影响电站发电量。
解决建议：确认拟实施光伏扶贫的区域已完成农网改造项目，达到光伏电站并网条件后，再进行电站设计及施工工作。
4.户用电站设计时未考虑防雷措施。在户用电站设计时，未考虑防雷措施，造成部分户用电站及家用电器遭遇雷击，给农户带来了经济损失。
解决建议：在户用电站设计时，加入防浪涌装置，必要时按照国家相关标准安装避雷设施。
二、典型质量问题及解决建议
1.电站主要部件质量不过关。电站主要部件有光伏组件、逆变器、支架等，其中以光伏组件和支架出现质量问题较多。光伏组件的问题主要表现在功率偏低、衰减过快、存在划伤或热斑缺陷等，会造成电站发电效率低下或组件烧毁等安全问题；支架的问题主要表现在强度不够、镀锌层厚度太薄、防腐性能差等，会带来一定的安全隐患并减少电站寿命。
解决建议：根据各地光伏企业及产品情况，建立健全合格产品目录，光伏电站主要部件必须从该目录中选择。同时引入第三方专业检测机构，对主要部件采取驻厂监造、到货验收等质量把控手段，确保产品质量合格。
2.电站安装施工质量较差。部分施工单位规模小、缺乏从业经验、人员技术水平不足等，导致电站未能完全按照国家相关标准规范进行建设安装，造成了诸多安全隐患，产生了大量影响发电效率的缺陷，最终扶贫效果大打折扣。典型问题如：安装过程中损坏组件、选用直流电缆不符合标准要求、接线错误、电缆敷设不规范、系统接地不符合标准要求、支架间距太小造成遮挡、周围有杂物或树木遮挡等。
解决建议：在光伏扶贫工程施工企业招标时，对施工企业资质、业绩、技术水平等提出明确要求，杜绝无从业经验企业入围，确保施工企业具备良好的安装施工能力。
3.电站运维水平较低。因大部分农户及村级电站业主为首次接触光伏电站，对电站系统组成、运行原理及运维知识极度缺乏，电站建成并网后缺乏及时有效的维护，导致电站发电效率低下、故障率较高、安全隐患逐渐增多等。典型问题有：人为造成组件遮挡发热、逆变器故障后无法及时处理，造成长期不能发电、没有科学合理的管理制度，造成部分村级电站无人运维等。
解决建议：对农户和村级电站负责人进行光伏电站基本知识及运维要求培训，确保其掌握电站运维知识和技能。在安装过程中也可发放基础知识手册、运维手册等科普资料。协助村级电站负责人制定合理的电站运维管理制度，并督促其严格执行。
论文作者:杨智,缪磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：电站论文; 光伏论文; 组件论文; 质量论文; 逆变器论文; 支架论文; 方阵论文; 《电力设备》2018年第29期论文;