高温来势汹汹，光伏电站如何应对【古瑞瓦特太阳能逆变器】

(资料图)

近期高温天气频发，多地日最高气温可达37~39℃，部分地区超过40℃。过高的温度不仅导致发电量下降，还会严重影响光伏组件的运行状态和使用寿命，引起光伏组件、电缆、逆变器等电器设备的电机线圈漆包线绝缘性能下降、电缆绝缘软化甚至融化，导致电路短路打火，引起光伏发电站火灾，危害人身安全和财产安全。今天，我们就来详细谈谈持续高温给光伏电站带来的损害和光伏电站的应对措施。

01高温对光伏电站各项设备的影响

一、对光伏组件的影响1、导致光伏组件输出功率下降

夏天尽管拥有充足的太阳辐射，却并不是光伏组件发电量最高的季节。主要是因为光伏组件是一种具有负温特性的半导体器件，受温度的影响大。光伏组件一般有3个温度系数：最大功率、开路电压、短路电流。当温度升高时，光伏组件的输出功率会下降，开路电压会降低。

图1 市面上某常见组件的参数

由图1可知，光伏组件的最大功率(Pmax)温度系数为-%/℃，即温度越高，光伏组件的发电量越低，理论上面是温度每升高一度，发电量降低在-%左右。也就是说，温度越高，光伏组件的输出功率会越低。

图2在标准测试条件(STC下)，不同温度下，组件vs电压的曲线图

由图2可知，在同一辐照度下，功率随温度的升高而降低。随着温度升高，开路电压也会显著降低，光伏组件的最大输出功率(Pmpp)点会降低，影响组件性能。组件在温度10℃时输出功率要远比在70℃的时候要高。即光伏电站的安装地光照条件一般，但年均温度相对较低，则发电量也有可能远高于光照较强地区。

2、热斑效应

组件热斑效应是一种由局部高温引起的现象。指串联支路中部分组件因某些原因被“遮蔽”，不仅无法产生电量，还会被当做负载消耗其他支路产生的能量。一旦出现高温天，局部温度过高的情况就会被加剧，强化热斑效应，直接导致组件电池板老化、损坏的情况。

3、PID效应

由于高温天气往往也伴随着潮湿，因此空气中的大量水蒸气，会通过封边硅胶或背板进入组件内部，从而导致组件内部大量电荷聚集在电池片表面，造成性能严重下降。

二、高温对电缆和电器绝缘的影响

高温对绝缘材料的性能、寿命都有直接负面的影响。无论是电机、变压器、电感等线圈的漆包线还是各种塑胶线等电线电缆，都对高温的耐受能力有限。过高的工作温度会导致绝缘性能下降等问题，严重的会导致绝缘崩溃，引起短路爆炸或火灾。

三、高温对逆变器等电子设备的影响

1、光伏电站有逆变器等电子设备，内含大量普通的电子元件、集成电路和大功率开关晶体管。通常，民用级电子元器件的工作温度范围是-35℃～70℃，大部分光伏逆变器的工作温度为-30～60℃。超出了这个工作温度范围，无论是普通的电子电路还是集成电路都会进入不稳定的状态，这种状态轻则导致电路设备停机，严重的就会导致电路逻辑混乱设备损坏。

2、光伏逆变器中会有大量电解电容，同时为了平稳光伏输入端的电压、防止干扰，通常还会有数量不等的大容量的电解电容器，这些电容器是非常怕高温的，高温会使电容器内部电解质逐渐挥发，导致电容器电容量下降甚至报废。

3、光伏逆变器中的大功率晶闸管也是对高温很敏感的器件，过高的温度会影响大功率晶闸管的正确运行和使用寿命，过高的温度会导致大功率晶闸管烧毁。

四、高温对光伏连接器的影响

目前，光伏发电组件及组件串之间的连接，汇流箱、逆变器等部件的直流端连接都广泛采用了国际标准的MC4接插件。

MC4接插件属于单芯接插件，具有密封性好，接插方便，检修、维护方便等诸多优点。但它也有怕高温、易老化、怕雨水淋浸等缺陷。组件连接器在安装和使用过程中要避免阳光暴晒、高温、淋雨等情况，以免造成内部接头、电缆锈蚀老化，造成接触电阻增加、甚至打火，导致系统效率下降或造成火灾事故。一个小规模的光伏发电站里，通常有成百上千个MC4接插件，它们中的任何一个的工作状态不良，轻则影响直流侧内阻增大，导致电站发电效率下降，重则因接触不良导致连接器发热甚至烧毁连接器，进而导致汇流箱和逆变器的烧毁，更严重的甚至会导致大面积火灾的发生。

02高温天气安装运维注意事项

一、保证空气流通不管是组件还是逆变器都要保持通风，确保空气可以流通。不要将逆变器安装在狭小密闭环境里，如果在同一平面安装多台逆变器时，需保证每台逆变器之间留有足够的距离，这不仅能保证逆变器通风散热，后期维护时也有足够的操作空间。

图3多台逆变器距离示意图

二、逆变器避免风吹日晒

虽然逆变器防护等级为IP66或IP65，但减少逆变器受到风吹、日晒、雨淋的机率，能延长逆变器的使用寿命。逆变器安装时，可选择安装在组件底部或者屋檐下。若逆变器安装在彩钢瓦屋顶上，建议同步安装遮阳棚，不仅可以遮风避雨，还能减少阳光直射，降低逆变器温度，避免由于逆变器过温导致的降载，保障发电效率。

三、科学清洗组件

夏季高温情况下，组件清洗要注意温差问题导致组件隐裂，因此需要避开高温时期，在清晨或傍晚温度时间进行清洗。

四、注重后期维护定期检查必不可少。光伏电站建好后，运维万万不能马虎，特别是在夏季需要定期巡检，保证设备的良好散热及空气流通，及时清理掉影响散热的杂草、遮挡物等。逆变器安装后还要注重后期的维护，定期清洁风扇、风扇罩或者散热片，保证逆变器的散热和降温。通常，逆变器散热会采用智能风冷技术，风扇会根据逆变器的内部温度智能调节转速，当逆变器在高温环境工作时，智能风冷散热技术可以有效减少降载机率，在保证逆变器稳定运行的同时还能延长风扇使用寿命。另外，逆变器具备风扇故障告警功能，运维人员在监控后台就能接收告警信息，快速精准定位故障，方便运维人员及时排除风扇故障，减少发电损失，保障发电收益。