基于災(zāi)后定損評(píng)估的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害對(duì)光伏組件輸出功率影響的分析

陳思銘，孫韻琳,2，王小楊，馬武興

(1. 廣東華矩檢測(cè)技術(shù)有限公司，佛山 528300；2. 廣東永光新能源設(shè)計(jì)咨詢有限公司，佛山 528300；3. 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院，珠海 519088；4. 水發(fā)興業(yè)能源(珠海)有限公司，珠海 519085)

0 引言

光伏電站項(xiàng)目的全生命周期共分為5大階段，具體為：項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)、電站的設(shè)計(jì)及配置、建設(shè)安裝、運(yùn)營(yíng)維護(hù)及光伏組件的退役回收等[1]。在各階段中，光伏電站都會(huì)面臨不同類型的復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)，包括：政策風(fēng)險(xiǎn)、資源風(fēng)險(xiǎn)、自然風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及管理風(fēng)險(xiǎn)等。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)的戶外運(yùn)行時(shí)間可能會(huì)超過(guò)25年，因此光伏電站的運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段是實(shí)現(xiàn)光伏電站發(fā)電能力并形成項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)收益的重要階段；又因?yàn)樵撾A段的時(shí)間跨度長(zhǎng)，因而將面臨更為嚴(yán)峻的風(fēng)險(xiǎn)考驗(yàn)。

光伏保險(xiǎn)是光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理的有效措施和工具。以2008年我國(guó)光伏企業(yè)購(gòu)買(mǎi)為期1年的產(chǎn)品質(zhì)量保障保單以應(yīng)對(duì)海外買(mǎi)家針對(duì)我國(guó)光伏產(chǎn)品質(zhì)量保障方面的要求作為開(kāi)始，光伏保險(xiǎn)在我國(guó)僅發(fā)展了十余年的時(shí)間，由于起步較晚，截至目前其發(fā)展仍存在一些亟需解決的問(wèn)題[2]。對(duì)作為保險(xiǎn)購(gòu)買(mǎi)方的光伏企業(yè)而言，其仍缺乏對(duì)保險(xiǎn)的全面認(rèn)知，尤其是針對(duì)出險(xiǎn)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)損失程度的預(yù)判、損失是否在保險(xiǎn)合同的保障范圍內(nèi)等關(guān)鍵問(wèn)題的界定仍存在模糊不清的狀況；對(duì)作為保險(xiǎn)出售方的相關(guān)企業(yè)而言，缺乏相關(guān)案例的經(jīng)驗(yàn)材料、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其無(wú)法針對(duì)特定風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目進(jìn)行出險(xiǎn)率和賠付率的準(zhǔn)確計(jì)算，也難以在出險(xiǎn)后更好地履行損失補(bǔ)償?shù)穆毮躘3]。針對(duì)上述問(wèn)題，依托具有技術(shù)實(shí)力與職業(yè)操守的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、監(jiān)督及出險(xiǎn)定損是光伏保險(xiǎn)當(dāng)前具備可靠性及可操作性的解決方案，利用第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的專業(yè)技術(shù)力量對(duì)光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)督和評(píng)估，有利于實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)人和被保險(xiǎn)人在風(fēng)險(xiǎn)管理方面的共贏[4]。

根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，極端天氣是光伏電站運(yùn)行過(guò)程中光伏組件所面臨的非技術(shù)性風(fēng)險(xiǎn)中出現(xiàn)頻率最高的風(fēng)險(xiǎn)因素，其中，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的影響不容忽視[5]。在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中，除了風(fēng)災(zāi)，戶外運(yùn)行的光伏組件在很多情況下還會(huì)同時(shí)遭受暴雨乃至水災(zāi)的威脅，災(zāi)害過(guò)境后還可能遭受天氣轉(zhuǎn)晴的太陽(yáng)炙烤考驗(yàn)，嚴(yán)苛的運(yùn)行環(huán)境會(huì)進(jìn)一步影響光伏組件的輸出功率。本文以一座在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中受損的地面光伏電站為例，首先采用文獻(xiàn)調(diào)研的方法對(duì)該電站中光伏組件在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中可能受到的損傷問(wèn)題及受損程度進(jìn)行整理；然后對(duì)受災(zāi)電站開(kāi)展具有針對(duì)性的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果引入合理的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，以進(jìn)一步分析及評(píng)估受災(zāi)電站中光伏組件的受損情況，為該光伏電站項(xiàng)目的出險(xiǎn)定損提供有效的技術(shù)支撐。

1 臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中光伏組件的損傷機(jī)理分析

1.1 風(fēng)災(zāi)導(dǎo)致的光伏組件損傷機(jī)理

當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，在遇到光伏組件的阻礙后，風(fēng)會(huì)對(duì)光伏組件形成壓力或吸力，即風(fēng)壓。隨著風(fēng)速的增大，風(fēng)壓也會(huì)持續(xù)增大，在極端情況下會(huì)造成光伏組件的變形、掀翻甚至飛脫；而較為常見(jiàn)的情況是風(fēng)壓會(huì)導(dǎo)致光伏組件出現(xiàn)內(nèi)部缺陷，尤其是出現(xiàn)太陽(yáng)電池隱裂問(wèn)題[6]。

在風(fēng)災(zāi)的情境中，光伏組件會(huì)受到強(qiáng)大的、高頻的風(fēng)壓作用，導(dǎo)致太陽(yáng)電池出現(xiàn)隱裂甚至失效的可能性大幅增加，因此應(yīng)利用相關(guān)檢測(cè)方式來(lái)檢查光伏組件的內(nèi)部缺陷，而電致發(fā)光(EL)檢測(cè)則是目前應(yīng)用最為廣泛的檢測(cè)光伏組件內(nèi)部缺陷的方式[7]。

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者針對(duì)太陽(yáng)電池隱裂及失效對(duì)光伏組件輸出功率的影響進(jìn)行了分析研究。文獻(xiàn)[8]中采用模擬的方式分析了隱裂對(duì)光伏組件輸出功率衰減的影響，研究表明：在大多數(shù)情況下，單純的隱裂不會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)電池完全開(kāi)裂，從而使光伏組件出現(xiàn)較大的輸出功率衰減，即使在由60片太陽(yáng)電池組成的光伏組件中每一片太陽(yáng)電池均存在隱裂但未造成破片時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(STC)下，光伏組件的輸出功率衰減也不會(huì)超過(guò)2.5%。文獻(xiàn)[9]則描述了太陽(yáng)電池從隱裂到失效的完整作用過(guò)程，光伏組件封裝時(shí)會(huì)在太陽(yáng)電池上形成壓縮熱彈性殘余應(yīng)力，導(dǎo)致太陽(yáng)電池產(chǎn)生隱裂，但隱裂初始形成時(shí)不會(huì)立即導(dǎo)致太陽(yáng)電池失效(顯著的電阻效應(yīng))；然而由于在光伏組件隨后的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中外部環(huán)境(如風(fēng)、雨、雪等形成的外部壓力)會(huì)對(duì)太陽(yáng)電池持續(xù)施加不同程度的機(jī)械彎曲作用，將在原本的壓縮熱彈性殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)上不斷疊加拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力抵消掉所有壓縮應(yīng)力后太陽(yáng)電池開(kāi)裂，并導(dǎo)致其失效，從而影響光伏組件的輸出功率。文獻(xiàn)[10]進(jìn)一步指出，在光伏組件的彎曲試驗(yàn)中，太陽(yáng)電池前表面的銀金屬層會(huì)隨著硅片出現(xiàn)裂紋而立即開(kāi)裂，但隨著機(jī)械荷載的消失，太陽(yáng)電池前表面的銀金屬層又會(huì)立即重新連接，且?guī)缀醪粫?huì)形成接觸電阻；反觀太陽(yáng)電池背表面的鋁背場(chǎng)，其在硅片裂紋初始形成時(shí)不會(huì)馬上開(kāi)裂，而是會(huì)在多次彎曲作用后呈現(xiàn)為金屬疲勞的開(kāi)裂狀態(tài)。

由上述文獻(xiàn)可知，光伏組件封裝引入的壓縮熱彈性殘余應(yīng)力、太陽(yáng)電池前表面銀金屬層表現(xiàn)出的無(wú)接觸電阻的恢復(fù)、太陽(yáng)電池背表面鋁背場(chǎng)表現(xiàn)出的疲勞開(kāi)裂等情況，說(shuō)明太陽(yáng)電池在遭受風(fēng)災(zāi)后的損壞程度具有顯著的隨機(jī)性，且可能僅呈現(xiàn)出未完全碎裂的隱裂狀態(tài)，對(duì)光伏組件的輸出功率影響甚微。

1.2 水災(zāi)導(dǎo)致的光伏組件損傷機(jī)理

光伏電站在遭受臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)風(fēng)吹襲后，還可能存在光伏組件浸水的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是建設(shè)于靠近水體沿岸或水庫(kù)周邊低洼地帶的光伏電站項(xiàng)目，或因地勢(shì)開(kāi)闊平坦，一旦暴雨成災(zāi)光伏電站也非常容易遭受水災(zāi)侵襲。自然界中水質(zhì)的成分多變且復(fù)雜，尤其是建設(shè)在沿海地帶的光伏電站項(xiàng)目，海水中含有各種高濃度化合物，對(duì)光伏組件的封裝材料、太陽(yáng)電池的性能均會(huì)造成嚴(yán)重的影響。

文獻(xiàn)[7]根據(jù)太陽(yáng)電池隱裂在1倍短路電流Isc和0.1倍Isc下的EL圖像中呈現(xiàn)的亮度差異，將太陽(yáng)電池隱裂程度分為A、B、C這3類情況，如圖1所示。其中，A類隱裂是未造成太陽(yáng)電池失效的隱裂，C類隱裂是存在太陽(yáng)電池部分面積完全失效的隱裂，在不同測(cè)試電流下失效區(qū)域均顯示為全黑；B類隱裂介于A類隱裂和C類隱裂之間，即非完全失效的缺陷情況。在經(jīng)過(guò)200次濕凍循環(huán)測(cè)試后顯示，A、B類隱裂均有可能發(fā)展成C類隱裂，即導(dǎo)致太陽(yáng)電池部分面積的完全失效。

圖1 3類隱裂在1倍Isc和0.1倍Isc下的EL圖像[7]Fig. 1 EL images of three types of craks under Isc and 0.1 Isc[7]

文獻(xiàn)[11]指出，存在隱裂的光伏組件在經(jīng)過(guò)濕熱循環(huán)及濕凍循環(huán)測(cè)試后，其最大工作電流IMPP的衰減最為顯著。此外，由于太陽(yáng)電池p-n結(jié)特性的下降及不同太陽(yáng)電池間性能差異導(dǎo)致的光伏組件失配損失，會(huì)進(jìn)一步影響光伏組件的輸出功率[12]。

搜集相關(guān)文獻(xiàn)并整理后發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)于成分復(fù)雜的水質(zhì)對(duì)光伏組件輸出功率影響的研究仍相對(duì)較少，而本文針對(duì)光伏電站項(xiàng)目遭受臺(tái)風(fēng)及海水倒灌侵襲后光伏組件輸出功率變化的分析，將有利于填補(bǔ)相關(guān)分析案例的缺失。

2 受災(zāi)光伏電站案例的分析

2.1 檢測(cè)方案及分析方法

本文對(duì)一座建設(shè)于沿海地區(qū)并遭受臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的地面光伏電站進(jìn)行災(zāi)后定損檢測(cè)。該光伏電站在遭受中心附近最大風(fēng)力為9級(jí)的臺(tái)風(fēng)(熱帶風(fēng)暴)吹襲時(shí)，因伴隨著強(qiáng)降雨過(guò)程，電站隨即又受到了因海水水位上漲所導(dǎo)致的海水倒灌影響，處于低洼區(qū)域的光伏場(chǎng)區(qū)被海水淹沒(méi)。由于臺(tái)風(fēng)吹襲范圍涉及整個(gè)光伏電站，而浸水問(wèn)題僅涉及電站中的低洼區(qū)域，且臺(tái)風(fēng)過(guò)境后海水水位迅速退卻，部分區(qū)域浸水時(shí)間較短，因此在抽樣檢測(cè)方案中將該光伏電站按照受災(zāi)類型劃分為3個(gè)區(qū)域，并分別進(jìn)行隨機(jī)抽樣。

經(jīng)分析，根據(jù)受災(zāi)程度不同，基于是否受到海水浸泡及海水浸泡時(shí)間長(zhǎng)短這2個(gè)方面的因素，將整個(gè)光伏電站劃分為：未浸水區(qū)域(受風(fēng)災(zāi)影響為主)、短時(shí)間浸水區(qū)域(受風(fēng)災(zāi)影響且浸水時(shí)長(zhǎng)約為3天)及長(zhǎng)時(shí)間浸水區(qū)域(受風(fēng)災(zāi)影響且浸水時(shí)長(zhǎng)超過(guò)30天)。根據(jù)各區(qū)域的受災(zāi)面積及定損需求，從上述3個(gè)區(qū)域分別隨機(jī)抽取100塊、500塊和400塊無(wú)明顯外觀缺陷問(wèn)題的光伏組件進(jìn)行測(cè)試，具體測(cè)試項(xiàng)目為EL檢測(cè)及光伏組件的I-V特性測(cè)試，以考察風(fēng)災(zāi)和浸水對(duì)光伏組件的內(nèi)部損害及輸出功率的影響程度。2項(xiàng)測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案如表1所示。

表1 EL檢測(cè)和I-V測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案Table 1 Scheme for on-site testing of EL test and I-V test

為量化受災(zāi)后光伏組件的輸出功率變化情況，以標(biāo)稱功率為基準(zhǔn)計(jì)算各被測(cè)光伏組件的輸出功率衰減率PL，其計(jì)算式為：

式中：Pmpp,STC為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的光伏組件的I-V特性曲線修正到STC下的最大功率點(diǎn)功率；P0為光伏組件的標(biāo)稱功率。

針對(duì)保險(xiǎn)定損的工作流程，必須考慮光伏組件采購(gòu)合同中相關(guān)技術(shù)協(xié)議條款關(guān)于功率衰減率限值的規(guī)定；考慮到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方式的限制及抽樣隨機(jī)性等方面產(chǎn)生的影響，需要引入必要的統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。常用的統(tǒng)計(jì)工具包括正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差限值、t檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)等[13-15]，由于本項(xiàng)目的總體分布未知，因此采用t檢驗(yàn)來(lái)考察光伏組件是否已經(jīng)出現(xiàn)輸出功率衰減超限的現(xiàn)象。t檢驗(yàn)(統(tǒng)計(jì)量)的計(jì)算式為：

式中：為樣本平均值；μ0為待檢驗(yàn)的原假設(shè)數(shù)值；s為樣本的標(biāo)準(zhǔn)差；n為樣本的數(shù)量。

本案例對(duì)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)的目的是解答保險(xiǎn)公司及項(xiàng)目業(yè)主最關(guān)心的問(wèn)題，即：根據(jù)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)能否說(shuō)明光伏組件輸出功率衰減率已經(jīng)超出限值，因此光伏組件輸出功率衰減率限值的判定標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。根據(jù)NB/T 10185—2019《并網(wǎng)光伏電站用關(guān)鍵設(shè)備性能檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)估技術(shù)規(guī)范》及行業(yè)內(nèi)公認(rèn)做法，光伏組件輸出功率衰減率限值的判定依據(jù)是“以供需雙方的合同條款為準(zhǔn)”[16]，則本案例中按照項(xiàng)目運(yùn)行年限，設(shè)定原假設(shè)為：光伏組件的輸出功率衰減率不應(yīng)超過(guò)4.6%(即μ0=4.6%)。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)得到的測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)光伏電站項(xiàng)目受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)結(jié)果，將抽取的1000塊光伏組件的I-V測(cè)量數(shù)據(jù)利用式(1)計(jì)算得到光伏組件輸出功率衰減率后，再按照EL檢測(cè)顯示的不同類型的內(nèi)部缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。其中，非隱裂缺陷包括：明暗片、電池過(guò)焊、黑斑、虛焊、斷柵、黑邊等缺陷問(wèn)題[16]。隱裂缺陷包括：線性隱裂、交叉隱裂、樹(shù)狀隱裂及破片問(wèn)題。破片是指由碎裂引起的太陽(yáng)電池失效，在EL圖像上顯示為有明顯邊界的黑色區(qū)域[16]。

表2 不同受災(zāi)程度的光伏組件的測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of test results of PV modules with different degrees of disaster

從表2中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，不同受災(zāi)程度光伏組件的輸出功率衰減率表現(xiàn)為：浸水光伏組件的輸出功率衰減率高于未浸水光伏組件的輸出功率衰減率；而隨著浸水時(shí)間的延長(zhǎng)，光伏組件的輸出功率衰減程度更為明顯。

2.3 受災(zāi)光伏組件的輸出功率分析

由于測(cè)量不確定度的存在，因此需要對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，以便于進(jìn)一步分析所測(cè)的不同受災(zāi)程度的光伏組件樣本是否存在顯著的輸出功率衰減情況。按照不同缺陷情況對(duì)通過(guò)這些光伏組件的I-V測(cè)量數(shù)據(jù)獲得的輸出功率衰減率進(jìn)行是否超出假設(shè)的輸出功率衰減率限值(即4.6%)的檢驗(yàn)。由于不同缺陷情況的樣本量不一致，因此本文采用t檢驗(yàn)的右單側(cè)檢驗(yàn)。另外，由于戶外的I-V測(cè)量受環(huán)境因素的影響較明顯，測(cè)量結(jié)果的不確定度一般在4%～6%[17]；且光伏組件的輸出功率偏差計(jì)算是基于標(biāo)稱功率而非光伏組件實(shí)際出廠時(shí)的最大功率，因此光伏組件輸出功率衰降率數(shù)據(jù)不確定度較高，在t檢驗(yàn)中置信水平選擇99%(顯著水平α=0.01)進(jìn)行檢驗(yàn)。不同受災(zāi)程度的光伏組件輸出功率衰減率的t檢驗(yàn)結(jié)果及顯著性情況如表3所示。

表3 不同受災(zāi)程度光伏組件輸出功率衰減率的t檢驗(yàn)結(jié)果及顯著性情況[18]Table 3 t-test results and significance of output power degradation rate of PV modules with different disaster degrees

針對(duì)光伏組件內(nèi)部缺陷的EL檢測(cè)結(jié)果，浸水光伏組件由于受到海水的“保護(hù)”，反而降低了風(fēng)災(zāi)對(duì)其的影響，尤其是長(zhǎng)時(shí)間浸水區(qū)域所處位置更為低洼，一定程度上阻擋了臺(tái)風(fēng)對(duì)光伏組件的吹襲，因此，存在隱裂缺陷的光伏組件的數(shù)量占比呈現(xiàn)出“未浸水”＞“短時(shí)間浸水”＞“長(zhǎng)時(shí)浸水”的狀況。

結(jié)合表2與表3中的數(shù)據(jù)可知，對(duì)于只遭受了臺(tái)風(fēng)吹襲而未遭到浸水的光伏組件，在99%置信水平下，t檢驗(yàn)結(jié)果均顯示為“不顯著”，即該受災(zāi)程度的光伏組件并未立即顯示出輸出功率衰減超限的現(xiàn)象。其中，占未浸水光伏組件總數(shù)48%的存在隱裂缺陷光伏組件的輸出功率衰減率均值(4.31%)甚至低于未浸水光伏組件的均值(4.67%)；該結(jié)果與文獻(xiàn)[15]報(bào)道的情況基本吻合。而占未浸水光伏組件總數(shù)32%的存在非隱裂缺陷光伏組件的輸出功率衰減率均值則比未浸水光伏組件的均值高，若考慮風(fēng)災(zāi)對(duì)光伏組件的影響主要體現(xiàn)在隱裂和破片方面，則對(duì)于存在非隱裂缺陷光伏組件的輸出功率衰減率的分析需要考慮光伏電站受災(zāi)前其運(yùn)行狀態(tài)。

短時(shí)間浸水和長(zhǎng)時(shí)間浸水的光伏組件在99%置信水平下，t檢驗(yàn)結(jié)果均顯示為“顯著”，即說(shuō)明這2類受災(zāi)程度的光伏組件均表現(xiàn)出顯著的輸出功率衰減超限特征。而從光伏組件內(nèi)部缺陷的角度來(lái)看，非隱裂缺陷中明暗片問(wèn)題的占比較高。明暗片是指同一塊光伏組件中的不同太陽(yáng)電池呈現(xiàn)出不同的亮度。若在光伏組件出廠時(shí)檢測(cè)出該問(wèn)題，則一般認(rèn)為是因生產(chǎn)階段太陽(yáng)電池分檔異常引起的質(zhì)量缺陷；若在光伏組件出廠檢測(cè)時(shí)未出現(xiàn)明暗片，卻在光伏組件運(yùn)行期間逐步顯現(xiàn)，則很大程度上是因光伏組件中太陽(yáng)電池功率衰減引起的太陽(yáng)電池輸出電流不均導(dǎo)致的。由于光伏組件在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)存在輸出功率正常衰減的情況，因而雖然能通過(guò)EL圖像中明暗片的對(duì)比度來(lái)初步判斷太陽(yáng)電池輸出電流不均的相對(duì)程度，但若要判斷光伏組件是否存在輸出功率衰減超限的情況，則需要通過(guò)I-V測(cè)量方式來(lái)進(jìn)行量化和判定。由于本案例中未收集到該光伏電站中光伏組件出廠時(shí)的EL檢測(cè)檔案，因此無(wú)法判斷光伏組件的出廠質(zhì)量狀況；但根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，未浸水光伏組件存在明暗片問(wèn)題的數(shù)量占比為12%，短時(shí)間浸水光伏組件存在明暗片問(wèn)題的數(shù)量占比為16%，長(zhǎng)時(shí)間浸水光伏組件存在明暗片問(wèn)題的數(shù)量占比為19%，可以看出，隨著浸水時(shí)間的增長(zhǎng)，存在明暗片問(wèn)題的光伏組件數(shù)量的占比也隨之上升，因而可推斷出浸水因素是導(dǎo)致光伏組件輸出功率衰減加速的重要原因。

通過(guò)對(duì)比表2中每種受災(zāi)程度光伏組件中不同內(nèi)部缺陷狀態(tài)下的輸出功率衰減率數(shù)據(jù)可以看出，相比于短時(shí)間浸水的光伏組件，長(zhǎng)時(shí)間浸水光伏組件中無(wú)缺陷光伏組件的輸出功率衰降率和有缺陷光伏組件的輸出功率衰降率的差異相對(duì)更小，由此可見(jiàn)，由于長(zhǎng)時(shí)間海水浸泡使光伏組件內(nèi)部缺陷的有無(wú)和缺陷的差異性對(duì)光伏組件輸出功率的影響程度趨于模糊，這說(shuō)明長(zhǎng)明間浸水是導(dǎo)致光伏組件輸出功率衰減的主導(dǎo)因素。

3 結(jié)論

本文以一座建設(shè)于沿海地區(qū)并遭受了臺(tái)風(fēng)及海水侵襲的地面光伏電站為分析對(duì)象，結(jié)合EL圖像和I-V測(cè)量數(shù)據(jù)，運(yùn)用t檢驗(yàn)方法對(duì)災(zāi)后該光伏電站中光伏組件的輸出功率受損情況進(jìn)行了分析，得到以下結(jié)論：

1)只遭受了臺(tái)風(fēng)襲擊而未遭到浸水(即未浸水)的光伏組件在內(nèi)部缺陷方面隱裂缺陷的占比相對(duì)較高；但無(wú)論是否存在內(nèi)部缺陷，在99%置信水平下的t檢驗(yàn)結(jié)果均顯示為“不顯著”，這表明未浸水光伏組件在截止到測(cè)試時(shí)仍未顯示出明顯的輸出功率衰減率超限現(xiàn)象。其中，存在隱裂缺陷的光伏組件與無(wú)缺陷和存在非隱裂缺陷的光伏組件相比，其在輸出功率方面未出現(xiàn)異常的加速老化趨勢(shì)，這與多篇文獻(xiàn)報(bào)道的情況基本相符；反而在未能考察其受災(zāi)前運(yùn)行狀態(tài)的前提下，存在非隱裂缺陷的光伏組件在未浸水情況下的輸出功率衰減率最高。

2)將不同浸水時(shí)長(zhǎng)光伏組件的內(nèi)部缺陷及通過(guò)I-V測(cè)量結(jié)果得到的輸出功率衰減率進(jìn)行對(duì)比分析，得出浸水是導(dǎo)致受災(zāi)光伏組件輸出功率加速衰減的關(guān)鍵因素。無(wú)論是短時(shí)間浸水還是長(zhǎng)時(shí)間浸水，通過(guò)光伏組件的I-V測(cè)量結(jié)果得到的輸出功率衰減率在99%置信水平下均為“顯著”，也包括EL圖像表現(xiàn)為無(wú)缺陷的光伏組件。其中，存在非隱裂缺陷光伏組件仍然是輸出功率衰減程度更為明顯的一類光伏組件；但隨著浸水時(shí)長(zhǎng)的增加，無(wú)缺陷光伏組件的輸出功率衰減率與有缺陷光伏組件的輸出功率衰減率之間的差距逐漸縮小，這說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間浸水成為光伏組件輸出功率衰減的主導(dǎo)因素，而內(nèi)部缺陷的影響趨于模糊。因此，對(duì)遭受類似災(zāi)害侵襲的光伏電站進(jìn)行定損時(shí)，應(yīng)更加關(guān)注浸水問(wèn)題，尤其是成分復(fù)雜的洪水浸泡導(dǎo)致的光伏組件輸出功率衰減問(wèn)題。

需要說(shuō)明的是，本文的分析工作仍存在有待完善的方面，包括：光伏組件的更換及賠付建議能否進(jìn)一步明確和量化，未浸水光伏組件雖然未呈現(xiàn)即時(shí)的輸出功率衰減現(xiàn)象，但是否會(huì)對(duì)其未來(lái)運(yùn)行過(guò)程中的輸出功率產(chǎn)生影響等問(wèn)題，仍需要更多的案例來(lái)進(jìn)行研究分析，并進(jìn)一步完善定損分析方案，提升定損準(zhǔn)確度和效率。另一方面，本文的研究分析工作也為保險(xiǎn)公司和光伏電站運(yùn)營(yíng)方提出了非常值得思考的提示：制訂合理周期的、覆蓋光伏組件必要性能方面的測(cè)試計(jì)劃并切實(shí)執(zhí)行落實(shí)，為光伏電站項(xiàng)目建立長(zhǎng)期的性能跟蹤檔案，對(duì)于提高光伏電站運(yùn)行管理，乃至出險(xiǎn)定損的有效性具有不可忽視的作用。