光伏组件常见故障解析|如何降低发电损失与运维风险?
2025/08/22

一、光伏组件常见故障与风险解析

1. 表面破损与隐裂

长期暴露在户外,光伏组件易受冰雹、鸟类撞击或施工磕碰影响,玻璃表面出现蛛网状裂纹。隐裂往往肉眼难以察觉,需要通过 EL检测 等专业设备识别。

风险:隐裂扩散后可能导致雨水渗入,引发短路甚至火灾,早发现早处置可显著降低风险。

2. 遮挡效应

遮挡来源包括树木生长、建筑物新建、落叶、积雪、鸟粪等。设计阶段可能规避,但运行数年后环境变化仍会带来遮挡问题。

风险:局部遮挡会导致被遮挡电池片反向偏置为电阻,从而消耗整块组件的输出电流。实测显示:单块组件被遮挡10%,整体发电效率可能下降30%—50%。

3. 热斑效应

当部分电池片因遮挡或污染无法发电时,电流会集中流过该片,产生过热。热斑区域温度可达100℃以上(正常组件运行50—60℃),严重时会烧穿背板或点燃封装材料。

风险:热斑不仅损坏组件,还可能引发设备火灾。已有电站因热斑未及时处理,导致大面积支架与组件损毁。

4. 灰尘与污垢沉积

沙尘、工业粉尘、盐雾等会在组件表面积累,雨水混合后形成酸碱性污垢,降低透光率并可能导致局部导电。

风险:发电量下降10%以上;灰尘分布不均还会引发局部热斑;长期污损会导致边框腐蚀与漏电隐患。

5. PID效应(电势诱导衰减)

在高电压与潮湿环境下,组件内部可能形成电场,导致金属离子迁移进入电池片内部,从而改变电学性能,引发发电衰减。

风险:严重时发电量下降超过30%。PID在沿海、高温高湿地区尤为显著。

二、防范之道:主动预防优于被动维修

定期巡检

建议至少每月一次全面巡检,结合红外热成像与EL检测,聚焦表面破损、遮挡、积灰与热斑。

科学清洗

根据区域环境制定清洗周期:北方风沙区提高频率,南方雨水区适当放宽。清洗应使用软刷与去离子水,并避免在高温时段作业。

智能监控系统

部署组串级监测与实时报警,可实现 从被动检修到主动预防 的转变,快速定位异常组串并指导现场处理。

优选高质量组件

高质量组件在玻璃、边框与封装工艺上更可靠,能有效降低隐裂与PID风险,长期来看更具成本效益。

备件管理与人员培训

常备接线盒、旁路二极管等易损件,并对运维人员进行规范化培训,避免因操作不当造成二次损坏。

三、结语:好的运维,是“看不见的发电增益”

光伏组件的故障,多为小问题积累而成。一条裂纹、一片落叶、一层薄灰,单独看或许无伤大雅,但放任不管就会演变为连锁反应,导致重大损失。

通过定期巡检、科学清洗、智能监控与专业培训,可以将大多数组件故障消灭在萌芽状态,从而持续释放清洁能源价值。