阿特斯许涛：连续抽检确保组件和系统双保险

10月19日，2016中国光伏大会在北京新国展开幕。21号上午，在E1馆创新剧场举行了光伏设备可靠性论坛，探讨如何用技术手段提升和保证设备可靠性，如何通过有效手段验证和记录可靠性指标，进而形成可靠性评价和监督体系。阿特斯阳光电力集团技术部总监许涛表示，为了达到系统端跟组件端一起达到抗PID的要求，阿特斯对于PID监控频次很高。对的电池进行连续抽检合格，EV监控和电池监控同时进行，这样可以达到双保险的目的。

以下是许涛的演讲实录：

主持人：接下来有请许涛总。阿特斯阳光电力集团，技术部总监。他的演讲题目是组件+系统双重管控，标本兼治去PID。

许涛：非常感谢会议的组织方给我们这个机会探讨可靠性的问题，刚刚我们的周总讲了我们组件可靠性一个问题，我相信这个可靠性对于我们组件企业，还有对于电站开发商，对于太阳能光伏行业，从业者都是非常重要的一个问题。我们现在讲效率讲的比较多，其实我们还应该更多的讲讲可靠性的问题。周总讲了很多可靠性方面的问题，阿特斯，我们讲其中一项做一个相对比较详细的一些探讨。

我名字叫做许涛，负责阿特斯的组件技术。报告名字就是组件与系统双管齐下，标本兼治杜绝PID。所以，要从两个方面讲一下，第一个，组件端，还有就是系统端，因为PID发生的原因，这个下面会看到跟系统端是密切相关的。我们现在很多的运用环境对于PID也是很大的一个挑战。系统端抗PID也是很重要。

分几个方面。第一个方面，PID的现象，还有发生的一些机理。第二个方面，我们PID现象在组件端一些解决方案。第三个现象，就是PID现象在系统端一个解决方案。最后就是阿特斯内部，我们对于PID管控一个经验一分享。

PID这个发生的机理，其实PID不是一个新鲜的事物了。是从2005年发生PID这个现象，PID什么意思？一个电诱导衰减，05年，首先就是发现他们生产的N型这个电池，就是在组件处与正片压的情况之下，正的系统片压情况下，存在PID的问题。这个是05年发生的一个现象。那么，在10年的时候，原来05年发生了以后，大家对于PID有一定的理解。但是，我感觉就是重视不够，为什么呢？主要还是N型有这个问题，但是，10年NREL还有其他的机构证实，P型组件也存在什么呢？就是高负偏压情况下存在PID风险。最近N型双面电池，双面组件也是风风火火。但是，我也是想提醒一下各位，N型电池重新重来的时候也是考虑一下，特有PID现象，这个跟P型的电池跟组件是不一样的。对于N型组件的PID电池，还有分装提出独特的新的要求。这一点大家在应用的时候需要进行注意。

PID的危害，一般来讲，一般认为这个危害有大量的电荷，因为各种各样原因迁到了电池的表面，使得电池表面的动画下降，甚至使得偏解被击穿，有几个方向。有一些电流下降，还有电压下降等参数下降的影响。但是，一般来讲，就是针对P型讲的。N型跟N型差异比较大，可以不可以这样的解释？这个也是按需要探讨。那么，我们在PID是有技术规范的，叫做62804，今年正式成为一个标准，有一个组件，这个认证就是按照这个标准来认证，在这个规范的里面对于PID定义有一个专门的定义，大家有机会机会可以查一下这个规范。里面有几个原因。我们讲了比较认可的，就是跟我们P型电型组件比较认可就是标红这个部分。是有带电的离子，就是在我们的分装材料，以及在我们的前排玻璃产生了移动，造成了这个组件的电池的一些PID的一些问题。大家看过很多次这个图，这个图什么意思？单个组件输出电压就是30到40伏。但是，一般的系统，现在就是1000伏，将来就是1500伏。那么，这样的情况之下，我们是由一般1000伏，大概就是20多块组件，1500伏就是很多组件，串联在一起形成一个组件串联，形成组件串联了以后。这个电压就不是我们30多伏了。可能到了1000伏左右，一般达不到1000伏。就是1500伏系统，这样的情况之下，有几种不同的方式，其中有一种就像左上角讲的。我们的这个逆变器没有隔离变压器。他在逆变器端的直流端没有一些情况，只有到你逆变器交流端有一个这个，不叫负极。在这样的情况下，到我们组件串电，这个相对于对地来讲，这个就有一部分的组件，就是处与正片压。大概有一半的组件，相当于什么呢？就是一个负偏压。而我们的组件的阵列，那么，在这样的情况下，这个边框相对于你组件里面的电池来讲这个对于其中一部分的组件里面的电池，边框是处与一个高的电位。在这样的情况之下。因为我们组件一般都是采用什么呢？就是另外一个玻璃。这个是处与低电压位置，这个就是加600伏，长期以后，确实是发现什么呢？就是在电池的正表面扫描到了比较高浓度的纳离子。同时进行了一些试验，如果把我们的高减金属离子那个玻璃换成另外一个玻璃，就没有发现这个现象。所以，这个是其中的一个原理的证明。我们组件系统里面如果是伏地系统一半组件相对于是处与低的电压，一半就是高电压。原理面讲，高电压，就是我们的电池相对于边框高电压情况下，不应该有PID情况产生。因为我们这个玻璃的这个不会在高的情况下产生，是不是这样呢？有人做了试验。

PID我们的机理比较的清楚。业界没有达成共识，这个是比较的清楚。PID主要的诱导因子，主要就是温度跟湿度。我们这边做的试验，同样的条件下，所有情况不变，测试温度从25度到85度，最后的测试结果有非常大的差异。所以，PID的问题，就是特殊的环境发生比较多一些。余光互补，特别湿润的地方，湿热的环境，PID发生速度快一些。这个现象尤其是P型的现象，这个认识比较的清楚，11年业界对这个问题逐渐开始了一些解决的一些措施。所以，下面主要是讲两个解决方面解决。第一组件端解决，另外，系统端的解决。组件端一般来讲，就是什么呢？我们认为是双重保护，电池跟组件双重保护。达到PID一个能力。电池端就是业界的一般的方式来讲，就是增加氧化膜。这个是电池端一个解决方案。

组件端，就是分装材料进行解决。一个是EV的提升，就是质量的提升。另外，就是可能其他的一些分装材料。POE，或者其他的一些硅胶，这个方面分装材料一些引入。这个是从这两个方面进行提升的。那么，系统端下面会讲。主要是这个基地的方式，我们在逆变器的直流端一些方式，以及逆变器的一些功能。所有测试都是搭配，左边这两个图，跟右面这个图上半个区都是搭配非常非常的PID，就是进行测试。那么，从我们这个工艺分析来讲，形成多层膜，一般底层密度高一点，可以达到抗PID效果。稳定性来讲，从我们数据来讲，臭氧工艺是最佳的，对于我们电池片相对来讲推荐一个方式。那么，还有右下角对于电池片折射率，就是这个折射率一个抽查的一个搭配一个测试的结果。所以，这个上面来讲，折射率提升确实可以达到一定的抗PID的效果。但是，我们最终认为还是臭氧的折射率一个综合的结果，可以使电池片可以达到比较好的抗PID一个效果。组件想达到抗PID需求必须是双保险，首先是电池。我们是要达到抗PID的要求，还有就是组件端分装材料也是达到这个要求。所以，我们这个图是不同厂商，我们举一个例子，我们举了这些厂商与这个不同的EV搭配一些性能。红线就是抗PID的EV。灰线是不抗PID的EV。所以，我们认为这个必须是双重保险，我们做测试的时候，我们必须是交叉进行的。什么是交叉进行呢？我们在测电池是否抗PID的时候，我们必须搭配非抗PID的EV来做。我们测量的时候，我们必须搭配非抗PID电池来做，这样才可以明确这两者抗PID的性能，可以达到双重保险的目的。如何达到抗PID呢？电池相对是一个工艺的改进。分装材料，相对是配方性改进，配方性是保密的。所以，我们这边组件厂相对来讲也是一个猜测。最基础就是提高这个EV这个，这个肯定有非常重要的一个作用。几个关键点，这个配方的独家秘籍。这个是可能的一个点，还有就是添加的一些抗水解成分在里面。这个是不同厂商EV的关键点。系统端如何达到的抗PID的要求的呢？最简单的，就是SunPower.s，所有的组件做成系统的时候，他们要求他们系统必须是直流端的，这个是他们的一个解决方案。这个是N型的，一个是正极的，我们常规P型跟负极不一样的。所以，这个是可以从根本上面，机理上可以解决这个问题。有这种措施了以后，他们的系统也就是基本上没有这个PID的问题了。为什么讲系统端解决PDI是根本的解决方案。因为我们举一个例子，我们一个5千瓦一个系统，有一台集中式逆变器，多台组串逆变器，大概是有2000块组件。有多少个电池片？大概是有12万片电池。这个组件端解决，这个系统端解决，就是系统层面。所以，这个上面来看，我们要有根本性的解决必须组件跟系统双保险可以达到这样一个要求。

那么，除了这个负了以后，首先，这个增加成本，这个就是什么呢？这个就是行业内可以接受度不是很高，有一些安全性的隐患。所以，像阳光跟我们华为也是有其他的一些方式。从这个图上面来讲，这个上图就是常规的，下图就是这个。这个都是一个正电压。所以，这个是根本性的解决。但是，这个在北美是在强制性要求，都是那样做的。中国，印度这些地区没有这样一个习惯。所以，这个对于大家推广来讲是有一定的难度。那么，这样来讲，有一些厂商推出其他的方案，虚拟负极接地。比如说，集中式逆变器在逆变器的交流端可以抬高接地的电压，原来是负极接地，这个电压是0，把这个电压抬高了以后，使整个直流端的全部处与高电压一个状态。包括其他的方式也是一样的。

时间有限，不多讲了。

最后讲一下阿特斯PID。首先，我们对于PID监控频次很高。我们的电池，我们就是连续抽检合格，我们才可以抗PID电池。我们连续三个月以后，我们每一个月监控，我们EV也是一样的，我们的EV监控的时候跟这个电池监控的，这样可以达到双保险的目的。那么，从我们长期监控的数据来讲，这个相对来说比较的小，平均是0.46。但是，有离散性，有一些数据接近5%的，这个是为什么我们讲一下必须是系统端一起解决。因为这样大的一个组件生产量，你要达到每一件组件都是一样的这个是很困难的。

所以，我们认为什么呢？就是系统端跟组件端一起达到抗PID的要求，我们分享一下我们的经验。我们借很多的电站，也是卖很多的电站，北美地区，所有的电站系统都是采用负极接地的系统，现在为止没有发现任何的PID问题。谢谢大家。

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