光伏發電系統的運行和維護

摘要：隨著社會的發展與進步，能源的消耗也逐漸增加。各種環保措施與節能政策的出臺，對能源的供給也提出了新的要求。新型清潔能源的發展與利用逐漸增加，太陽能光伏發電作為一種清潔、安全與無害的清潔能源，極大地方便了人們的生活。但是光伏發電系統包含太光伏電池組件、蓄電池、逆變器與控制器等組成部分，結構較為復雜，增加了運行與維護的難度，因此展開對光伏發電系統的運行與維護研究，可以提光伏發電系統的穩定性，為后續的維護工作的開展提供指導。

關鍵詞：光伏發電系統;光伏組件;蓄電池;逆變器;運行與維護

一、光伏系統中光伏組件的運行和維護

太陽能電池板是光伏發電系統重要的核心部件，它能夠實現對太陽能的收集，并將太陽能轉換為電能。所以，光伏組件的正常運行，對光伏發電系統的穩定具有重大意義。

1.1 光伏組件的清洗問題

經過長時間的使用，光伏組件會積累許多灰塵，積累的灰塵會對光伏電站的運行產生巨大的影響，這是由于灰塵具有很低的導熱系數，大量的灰塵會積累不僅會阻擋光伏組件吸收太陽能，同時也能阻礙熱量傳導的進行，使得光伏系統的轉換效率降低，甚至造成太陽能電池板的燃燒，因此，需要定期對光伏組件進行清潔和整理。對于光伏組件的清洗工作，要定期仔細全面地進行。 目前，我國主要有四種清洗方法：（1）人工清洗，工作人員使用長距離的拖布清除灰塵。利用拖布與光電組件表面摩擦出現靜電的現象，將光伏組件表面的灰塵和雜質清除干凈。但是這種方法會大面積增加遮蓋區域，降低組件對陽光的吸收，而且還會對組件產生壓力使組件出現彎曲或損壞。（2）人工水洗方法，使用小于0.4MPa壓力水管，對準組件進行清洗，能夠有效避免人工清洗對組件產生的傷害。這種方法的優點是能夠有效清除組件表面的灰塵，同時也能減少由于遮蓋現象造成光伏組件效率下降的問題。（3）工程清洗車清洗方法。這種方法效率較高，但是對場地條件的要求最大。（4）使用機器人進行清洗，這種方法不僅可以對組件表面的灰塵和雜質進行清理，同時還能夠根據天氣的變化，例如雪天情況，實現快速全面的清理工作。機器人可以不間斷的運行降低運行成本，但是人工機器人無法清洗組件的邊緣區域。

1.2 光伏組件的定期檢查

作為光伏系統中的核心結構，要定期對光伏組件進行檢查。光伏組件由玻璃組成，可以根據其顏色的變化、線盒完整和變形情況判斷玻璃的狀況，對損害的玻璃要及時的處理和更換，確保系統運行穩定。

二、光伏系統中蓄電池的運行和維護

蓄電池是光伏系統中存儲電能的部分，光伏組件將其吸收到的太陽能轉換為電能，電能一部分供給用戶使用，一部分通過蓄電池進行儲備，蓄電池周圍的環境溫度應該保證在5℃～25℃之間，當環境溫度過高時，應該進行通風對蓄電池降溫，當環境溫度較低時，也應該進行蓄電池的保溫措施。蓄電池組件需要定期檢查和維護，一般來說蓄電池可能出現的問題主要集中在蓄電池的漏液，干癟或者膨脹，一旦出現類似情況應該做及時處理，并第一時間排查尋找導致這一問題出現的原因，在根源上進行遏制。當檢查出可能導致光伏系統電能的輸送受到影響的問題時，需及時對蓄電池進行更換，在更換蓄電池的過程中必須帶絕緣手套。

三、光伏系統中控制器和逆變器的運行和維護

控制器和逆變器是光伏系統中的核心組成部分光伏電池輸出的直流電必須通過逆變器轉換為交流電才能并入大電網。其中控制器在運行過程中應該注意以下問題。（1）控制器上面應該有警示標識，且警示標志必須要清晰可見。（2）控制器之間的接線端贏接線良好，不能出現生銹，腐蝕等現象。（3）控制器內的高壓熔絲應該符合相關規定要求的規格。（4）直流輸出母線的正極對地、負極對地、正負極之間的絕緣電阻應大于2Ω。

逆變器在運行和維護過程中應注意結構連接上的完整行，應該盡量避免積灰、生銹、腐蝕等問題，對溫度環境的控制方案也應該完備，警示標志應該清晰可見。

四、熱斑現象的產生和避免

熱斑現象即是在某種特定情況下，太陽能電池的表面有可能會受障礙物，積灰，清潔積灰的痕跡等影響，受遮擋的部位無法正常進行太陽能的吸收和能量轉換，這些被遮擋住的部位會出現發熱的情況，溫度會遠高于其他正常未被遮擋的地方，進而導致光伏組件表面部分燒壞，即為熱斑現象。近年來通過對熱斑的調查和研究發現，導致光電組件發生熱斑現象的情況分為兩種，即內阻和電池片自身的暗電流。一方面我們可以從源頭出發，將有可能遮擋住光電組件的障礙物進行清理，在清掃的過程中選擇高成本的清理車或者機器人，徹底清除污穢物，減少熱斑現象的產生;另一方面也可以控制逆電流和電池內部雜質。或者選用成本更高，性能更好的組件。減少熱斑現象的產生。

五、結束語

總相比傳統能源，光伏發電具有清潔無污染、可再生、成本低、工作性能穩定等優點，但是光伏發電系統結構較為復雜，因此，光伏發電系統的運行和維護就顯得極為重要。通過分析其內部構成及各器件在運行與維護中的注意事項，可以大幅降低光伏發電系統的故障率，促進光伏發電系統的大規模普及應用。

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作者介紹：

于航（1991.3.14-）;性別：男;籍貫：河北邢臺;民族：漢;學歷：碩士研究生;研究方向：新能源發電與微網技術;單位名稱：廣東電網有限責任公司中山供電局。