高溫來勢洶洶，光伏電站如何應對【古瑞瓦特太陽能逆變器】

　　近期高溫天氣頻發，多地日最高氣溫可達37~39℃，部分地區超過40℃。過高的溫度不僅導致發電量下降，還會嚴重影響光伏組件的運行狀態和使用壽命，引起光伏組件、電纜、逆變器等電器設備的電機線圈漆包線絕緣性能下降、電纜絕緣軟化甚至融化，導致電路短路打火，引起光伏發電站火災，危害人身安全和財產安全。今天，我們就來詳細談談持續高溫給光伏電站帶來的損害和光伏電站的應對措施。

　　01高溫對光伏電站各項設備的影響

　　一、對光伏組件的影響1、導致光伏組件輸出功率下降

　　夏天盡管擁有充足的太陽輻射，卻并不是光伏組件發電量最高的季節。主要是因為光伏組件是一種具有負溫特性的半導體器件，受溫度的影響大。光伏組件一般有3個溫度系數：最大功率、開路電壓、短路電流。當溫度升高時，光伏組件的輸出功率會下降，開路電壓會降低。

　　圖1 市面上某常見組件的參數

　　由圖1可知，光伏組件的最大功率(Pmax)溫度系數為-0.35%/℃，即溫度越高，光伏組件的發電量越低，理論上面是溫度每升高一度，發電量降低在-0.35%左右。也就是說，溫度越高，光伏組件的輸出功率會越低。

　　圖2在標準測試條件(STC下)，不同溫度下，組件vs電壓的曲線圖

　　由圖2可知，在同一輻照度下，功率隨溫度的升高而降低。隨著溫度升高，開路電壓也會顯著降低，光伏組件的最大輸出功率(Pmpp)點會降低，影響組件性能。組件在溫度10℃時輸出功率要遠比在70℃的時候要高。即光伏電站的安裝地光照條件一般，但年均溫度相對較低，則發電量也有可能遠高于光照較強地區。

　　2、熱斑效應

　　組件熱斑效應是一種由局部高溫引起的現象。指串聯支路中部分組件因某些原因被“遮蔽”，不僅無法產生電量，還會被當做負載消耗其他支路產生的能量。一旦出現高溫天，局部溫度過高的情況就會被加劇，強化熱斑效應，直接導致組件電池板老化、損壞的情況。

　　3、PID效應

　　由于高溫天氣往往也伴隨著潮濕，因此空氣中的大量水蒸氣，會通過封邊硅膠或背板進入組件內部，從而導致組件內部大量電荷聚集在電池片表面，造成性能嚴重下降。

　　二、高溫對電纜和電器絕緣的影響

　　高溫對絕緣材料的性能、壽命都有直接負面的影響。無論是電機、變壓器、電感等線圈的漆包線還是各種塑膠線等電線電纜，都對高溫的耐受能力有限。過高的工作溫度會導致絕緣性能下降等問題，嚴重的會導致絕緣崩潰，引起短路爆炸或火災。

　　三、高溫對逆變器等電子設備的影響

　　1、光伏電站有逆變器等電子設備，內含大量普通的電子元件、集成電路和大功率開關晶體管。通常，民用級電子元器件的工作溫度范圍是-35℃～70℃，大部分光伏逆變器的工作溫度為-30～60℃。超出了這個工作溫度范圍，無論是普通的電子電路還是集成電路都會進入不穩定的狀態，這種狀態輕則導致電路設備停機，嚴重的就會導致電路邏輯混亂設備損壞。

　　2、光伏逆變器中會有大量電解電容，同時為了平穩光伏輸入端的電壓、防止干擾，通常還會有數量不等的大容量的電解電容器，這些電容器是非常怕高溫的，高溫會使電容器內部電解質逐漸揮發，導致電容器電容量下降甚至報廢。

　　3、光伏逆變器中的大功率晶閘管也是對高溫很敏感的器件，過高的溫度會影響大功率晶閘管的正確運行和使用壽命，過高的溫度會導致大功率晶閘管燒毀。

　　四、高溫對光伏連接器的影響

　　目前，光伏發電組件及組件串之間的連接，匯流箱、逆變器等部件的直流端連接都廣泛采用了國際標準的MC4接插件。

　　MC4接插件屬于單芯接插件，具有密封性好，接插方便，檢修、維護方便等諸多優點。但它也有怕高溫、易老化、怕雨水淋浸等缺陷。組件連接器在安裝和使用過程中要避免陽光暴曬、高溫、淋雨等情況，以免造成內部接頭、電纜銹蝕老化，造成接觸電阻增加、甚至打火，導致系統效率下降或造成火災事故。一個小規模的光伏發電站里，通常有成百上千個MC4接插件，它們中的任何一個的工作狀態不良，輕則影響直流側內阻增大，導致電站發電效率下降，重則因接觸不良導致連接器發熱甚至燒毀連接器，進而導致匯流箱和逆變器的燒毀，更嚴重的甚至會導致大面積火災的發生。

　　02高溫天氣安裝運維注意事項

　　一、保證空氣流通不管是組件還是逆變器都要保持通風，確保空氣可以流通。不要將逆變器安裝在狹小密閉環境里，如果在同一平面安裝多臺逆變器時，需保證每臺逆變器之間留有足夠的距離，這不僅能保證逆變器通風散熱，后期維護時也有足夠的操作空間。

　　圖3多臺逆變器距離示意圖

　　二、逆變器避免風吹日曬

　　雖然逆變器防護等級為IP66或IP65，但減少逆變器受到風吹、日曬、雨淋的機率，能延長逆變器的使用壽命。逆變器安裝時，可選擇安裝在組件底部或者屋檐下。若逆變器安裝在彩鋼瓦屋頂上，建議同步安裝遮陽棚，不僅可以遮風避雨，還能減少陽光直射，降低逆變器溫度，避免由于逆變器過溫導致的降載，保障發電效率。

　　三、科學清洗組件

　　夏季高溫情況下，組件清洗要注意溫差問題導致組件隱裂，因此需要避開高溫時期，在清晨或傍晚溫度時間進行清洗。

　　四、注重后期維護定期檢查必不可少。光伏電站建好后，運維萬萬不能馬虎，特別是在夏季需要定期巡檢，保證設備的良好散熱及空氣流通，及時清理掉影響散熱的雜草、遮擋物等。逆變器安裝后還要注重后期的維護，定期清潔風扇、風扇罩或者散熱片，保證逆變器的散熱和降溫。通常，逆變器散熱會采用智能風冷技術，風扇會根據逆變器的內部溫度智能調節轉速，當逆變器在高溫環境工作時，智能風冷散熱技術可以有效減少降載機率，在保證逆變器穩定運行的同時還能延長風扇使用壽命。另外，逆變器具備風扇故障告警功能，運維人員在監控后臺就能接收告警信息，快速精準定位故障，方便運維人員及時排除風扇故障，減少發電損失，保障發電收益。