集团公司2014年在建光伏项目组件质量检测情况通报(9)汇编资料

1、集团公司2014年在建光伏项目组件质量检测情况通报黄河水电光伏产业技术有限公司 吕欣 lvxin 目 录检测任务来源1检测的开展情况3开展检测的必要性2检测结果分析44结论与建议45 1.检测任务来源 6-8月份， 黄河水电光伏产业技术有限公司受集团公司水新部委托，依次对中电投河北电力有限公司宣化风光互补发电工程（20MWp）、中电投江苏分公司建湖四期并网光伏项目（20MWp）、格尔木三期并网光伏电站项目（200MWp）及中电投东北分公司嘉峪关汉吉国能项目（50MWp） 四个在建电站组件的安装质量做了相关检测工作。 1.检测任务来源检测内容主要包括：现场倒运、安装等环节中产生的组件隐裂、玻璃划

2、伤、背板损伤撕裂，以及组件破碎等问题。整个检测过程中，集团公司水新部、科研院全程参与检测工作。可见，集团公司对组件安装质量实际情况非常关心。 1.检测任务来源问题集团公司为什么重视在建光伏电站组件安装质量的检测工作？集团公司采购组件都有监造，且组件均通过了TUV认证，但为什么在电站运行过程中组件质量问题依然频发？组件存在玻璃划伤、背板划伤后会对组件质量带来什么样的影响？组件玻璃划伤、背板划伤与组件隐裂是否有必然的联系？组件隐裂是否必然会造成组件功率下降？ 2.开展检测工作的必要性 近几年来，随着国家对光伏行业的扶持力度日益加大，集团公司加快了并网光伏电站的建设，截止2013年年底，集团公司共建

3、设光伏电站约2.5GWp，涵盖了甘肃、西藏、青海、陕西、新疆、宁夏等多个区域，成为国内最大的光伏系统集成商，而光伏电站的质量是影响电站是否能够长期可靠运行、是否能够达到电站设计发电效果的关键。为此，集团公司水信部组织召开了光伏电站组件监造、组件到货检验、组件施工规范的一系列标准，都能看出电站建设质量的重要性。集团公司重视光伏电站的质量情况。已建2013年新建规划 2.开展检测工作的必要性组件安装是目前组件质量问题产生的关键环节组件质量生产包装储存运维 安装运输设计组件质量影响因素 2.开展检测工作的必要性组件安装质量管理在整个组件质量环节中保障最为薄弱设计、生产、包装储存阶段: 采购的组件大都

4、是晶澳、晶科、天合等一线厂家品牌，其质量要求和质量管理已经基本规范，且集团公司对采购组件都进行了驻厂监造，这个环节的质量保障最为充分。运输安装阶段 各地的安装条件不一致很难形成统一作业规范； 大部分施工现场没有专业的施工队伍，很多都是一个安装公司从当地找一些民工，民工的流动性就非常大，无法对组件安装队伍形成有效考核运维阶段 运维单位基本都是集团公司各三级单位，经过多年经验摸索，基本都可达到标准化作业，也已经趋于规范化。 从目前来看，组件安装阶段的管理是最为薄弱的环节，也是电站组件质量容易产生的地方。3.检测工作开展情况抽样数量及抽样方式根据集团公司水新部要求，抽检比例按照每1MW抽检10块组件

5、。同时，为保障检测的公正性以及抽检的全面性，并结合各检测电站的实际情况，在各电站制定了详细的抽检方法。抽检方法如下：为保障抽检的全面性，对已安装的所有子阵全部进行抽检，每个子阵随机抽取10块组件考虑到组件安装过程中不同位置组件安装难度有所差异，每MWp抽取一定数量不同位置的组件，但根据电站的实际情况，具体各位置抽取数量有所差别为排除现场抽取组件时抽检人员人为主观影响，抽检采用先在安装图纸上随机选定组件，再从现场进行抽取的方法。 根据上述方式，河北分公司抽检数量60块、江苏分公司抽检数量200块，黄河公司抽检数量1005块，东北公司嘉峪关项目抽检数量501块。3.检测工作开展情况检测内容检测的内

6、容主要有四项：组件隐裂检测，包括电池片破损、电池片隐裂等异常，可从组件隐裂的类型（线性隐裂、片状隐裂、缺角和碎片）判断隐裂的严重程度。组件外观检测：包括玻璃划伤、背板划伤、背板撕裂等。组件功率特性：主要检测组件实际功率，特别是隐裂对功率的影响。四是现场管理检查，包括组件倒运方案，安装工艺，项目的组织机构、相关技术方案、质量验收过程文件等。3.检测工作开展情况检测标准晶体硅太阳电池组件质量检验标准-中国电力投资集团公司企业标准晶体硅太阳电池组件隐裂检验标准-黄河水电光伏技术公司企业标准地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型-IEC61215：2005光伏电流-电压特性的测量- GB/T 6495.1

7、-1996光伏器件 第1部分标准太阳电池组件的要求-IEC 60904-6:1994 光伏器件第6部分晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法- GB/T 6495.4- 1996 光伏器件 地面用晶体硅太阳电池检验规则-DB61/T 513-2011地面用晶体硅光伏组件用原材料检验规则-DB61/T 514-2011地面用晶体硅光伏组件检验规则-DB61/T 515-20113.检测工作开展情况检测设备 序号设备名称测试内容设备生产厂家1便携式EL测试仪组件隐裂特性Great Eyes2红外测温仪组件背板温度意大利HT3直尺、卡尺等组件外观特性4照相机组件外观特性佳能5便携式IV

8、测试仪组件功率特性意大利HT6高精度辐照计配合便携式IV测试仪使用KippZonen3.检测工作开展情况检测开展情况本次检测时间紧，任务重，技术公司采用多地同时开展检测的方式，在6月26日-27日，完成河北宣化项目的检测任务，共检测了组件外观、隐裂特性60块，并对60块组件的电性能进行检测；6月29日-7月2日，完成江苏建湖项目的检测任务，共检测组件外观、隐裂特性200块，由于检测期间天气多云，不具备开展电性能测试条件，因此未对电性能参数进行检测；6月28日-7月11日，完成黄河公司格尔木三期项目的检测任务，共检测了组件隐裂特性1005块，外观特性1560块，并对50块组件的电性能参数进行检测

9、；8月9日-8月14日，完成东北公司嘉峪关项目的检测任务，共检测组件外观、隐裂特性501块。 3.检测工作开展情况工作图 4.检测结果分析组件外观特性检测结果分析4.检测结果分析组件外观特性检测结果分析产生原因：组件运输或安装过程中背板被硬物划伤集团标准：不允许潜在风险：在组件发电过程中，背板对太阳光起到了反射作用，可提高组件的效率，并且具有较高的红外反射率，可以降低组件的工作温度，当其划伤甚至撕裂后，一方面背板无法再对内部的EVA以及电池片形成良好的保护，另一方面其防潮、密封、反射等性能也会迅速下降，很容易进入水汽或空气等，从而造成电池片加速氧化、EVA老化及容易引起组件PID等现象4.检测

10、结果分析组件外观特性检测结果分析产生原因：运输或安装过程造成集团标准：玻璃划伤宽度0.1mm，长度20mm，不超过3条/m2 铝边框划伤长度30mm，宽度0.2mm，不超过2个/m2潜在风险：两者均会降低组件的长期可靠性，其中玻璃的严重划伤会直接导致透光率减小，降低组件的功率。4.检测结果分析安装典型图片4.检测结果分析组件外观特性检测结果分析安装典型图片4.检测结果分析4.检测结果分析组件隐裂产生原因组件在完成组框、EL检测、电性能检测分档后，将合格组件装箱出厂，不合格组件返修或报废，但在组件运输、搬运及安装过程中，当组件受到较大外力，电池片受到的应力过大，也会直接造成隐裂或裂片。另外，组件

11、所处的环境是第二因素，温差较大的环境对电池片隐裂的扩张影响更大，没有隐裂的电池片，在温变、高温或长期工作环境下的抗隐裂能力要比有隐裂的电池片要强。4.检测结果分析组件隐裂检测原理隐裂的检测是利用电致发光的原理对晶体硅太阳电池及组件做了近红外成像测试，通过EL测试图迅速地检测出太阳能电池及组件中可能存在的缺陷，在组件质量分析和控制中发挥了重要作用。电致发光的光谱在700-1200nm范围内具有一定光强度，一般选取CCD成像器件可以捕获这一图像。因电池缺陷部分只有较少（无）的电子与空穴复合，从而只有微弱（无）的能量释放，捕获的图像中组件缺陷部分将会呈现出明显的暗斑。由于硅太阳能电池在通电时发出波长

12、为1108nm的近红外线，所以可以利用红外摄像方法拍摄得到晶硅太阳能电池的发光图像。4.检测结果分析组件隐裂检测标准项目合格判定标准线状隐裂线状隐裂长度小于相邻主栅间距的1/3，但是在主栅线外侧不允许有平行于主栅线的贯通隐裂，同一电池片上不超过1处，同一组件不超过5片十字隐裂十字隐裂中较长的隐裂长度小于相邻主栅间距的1/4，同一电池片上不超过1处，同一组件上不超过5片片状隐裂单片隐裂面积12cm2，同一组件上不超过5片裂片单片裂片面积8mm，同一组件上不超过4片缺角单片缺角面积6mm，裂片无明显脱离，同一组件上不超过6片4.检测结果分析组件隐裂特性检测结果分析线性隐裂：产生原因： 组件长途运输

13、过程中颠簸或安装过程中受到较大外力，电池片受到的应力过大，造成隐裂。评判标准：线状隐裂长度小于相邻主栅间距的1/3，但是在主栅线外侧不允许有平行于主栅线的贯通隐裂，同一电池片上不超过1处，同一组件不超过5片。存在风险：前期不一定会对组件功率造成明显影响，但对组件的长期可靠性存在一定风险。对组件外观和隐裂情况数据进行分析，发现其中1块背板划伤组件存在隐裂，但其余4块外观缺陷组件并未发现隐裂问题，表明组件划伤一定不会造成隐裂测试偏差。4.检测结果分析典型图例缺角：产生原因： 组件生产工艺过程或安装运输过程中遭受到较大外力造成。评判标准：单片缺角面积6mm，碎片无明显脱离，同一组件上不超过6片。存在

14、风险：降低组件的输出功率，同时对组件的长期可靠性有一定的风险。4.检测结果分析典型图例片状隐裂：产生原因：组件长途运输过程中颠簸或安装过程中受到较大外力，电池片受到的应力过大，造成隐裂。评判标准：单片隐裂面积12cm2，同一组件上不超过5片。存在风险：降低组件的输出功率，在组件工作过程中，会使局部发热，容易形成热斑，影响组件可靠性。 4.检测结果分析典型图例裂片：产生原因：组件生产过程中造成，或二次倒运过程中的组件不停颠簸造成。评判标准：单片碎片面积8mm，同一组件上不超过4片。存在风险：明显影响组件的输出功率特性，裂片严重时组件功率大幅下降，同时会造成组件可靠性下降。4.检测结果分析典型图例

15、组件隐裂以及电性能之间的关系对宣化项目检测电性能数据分析。第1块隐裂组件安装在2#子阵，该子阵检测的10块组件平均功率为261.09W，隐裂组件功率260.07W，剔除隐裂组件后组件的平均功率261.17W，相比功率下降1.10W；第2块隐裂组件安装在3#子阵，该子阵检测的10块组件平均功率为262.69，隐裂组件功率262.07W，剔除隐裂组件后组件的平均功率262.76W，相比功率下降0.69W。对格尔木三期项目电性能数据分析。两块无隐裂组件的平均功率达251.23W，较标称功率255W偏差3.775W，衰减率1.48%，考虑到组件已经安装一段时间，组件的光致衰减已经基本完成，表明组件功率

16、特性较好。相比于无隐裂组件良好的功率特性，裂片组件的平均功率仅为231.54W，较标称功率255W偏差23.46W，衰减率9.2%；特别是裂片非常严重的一块组件，其功率仅有196.62W，功率偏差高达58.38W。可见裂片会对组件电性能造成较大的影响，但组件不同程度的隐裂对组件的功率的影响不同。4.检测结果分析结论及建议检测中发现部分组件玻璃表面划伤、背板划伤，虽然前期对组件功率影响不大，但会影响组件的使用寿命，建议加强后续电站组件安装管理，因地制宜编制组件安装作业规程，严格按规程施工，记录跟踪每一个组串的安装负责人，使得结果具有可追溯性。检测过程中发现的部分缺角、碎片等隐裂组件，但无法界定是安装过程中造成还是到货组件质量问题，建议尽快根据检测单位提供的隐裂组件编号对以上问题组件进行更换，并对后续建设的光伏电站按集团公司要求严格开展到货质量验收，严禁不合格组件进场。检测中发现轻微隐裂前期对组件的功率影响不大，但组件隐裂后是否会造成组件工作过程中局部发热，形成热斑，造成组件衰减加快，目前还没有定论。建议对