


INTRODUCTION
随着全球对可再生能源需求的不断增加, 光伏发电作为一种清洁能源技术正得到广泛应用。光伏组件的安装和运维是确保光伏发电系统正常运行和长期性能的关键。
然而,由于山地地形的复杂性和特殊的光照条件,山地地区的光伏组件 安装和运维面临着一系列挑战。

山地光伏组件特性和应用


N 型光伏组件是一种新兴技术,相较于之前广泛使用的P型光伏组件具有多项优势。
(1)N型组件的衰减率较低,保修期更长。
据数据显示,N型组件在第一年的功率衰减不到1%,之后每年的线性衰减率约为0.4%,30年后的输出功率依然不低于初始输出功率的87.4%。
这意味着N型组件比P型组件具有更好的长期发电性能。
(2)N型组件的温度系数较小,热损耗较低。
N型组件的温度系数为-0.30%/℃,而P型组件的温 度系数为-0.35%/℃。
这意味着在高温环境下,N型组件的性能 相对稳定,热损耗较小。
(3)N型组件的双面利用率更高。
P型组件的双面利用率最高为70%,而N型组件可达到85%,这可 以提供额外的发电量增益。
(4)N型组件在低光照条件下表现更佳。 在清晨和傍晚的发电时段,N型组件相比P型组件可延长约1h的发电时间。
(5)N型组件具有更高的效率极限。N型电池的效率极限为28.7%,高于P型电池的25.4%。
这意味着在相同材料的情况下,N型组件可以达到更高的光电转换效率。

轻量化光伏组件是一项创新技术, 采用单晶硅作为原材料。 与传统光伏组件相比,轻量化组件的质量仅为4.3kg/m2, 减少了60%的质量。
(1)由于其轻量化特性,在安装轻量化组件的时候,不需要对屋顶采取加固措施,极大程度上降低了屋顶坍塌的风险。
(2)此外,轻量化组件采用结构胶进行安装,不需进行二次施工,这不仅节省了时间和成本,还有效降低了安装表面漏水的风险。
(3)为了提升安全性,轻量化组件使用特殊的氟复合材料和防水、防火的背板,具备耐高温和抗腐蚀的特性,且不易自燃。
(4)值得一提的是, 轻量化组件的无框设计防止了灰尘在边缘的积累,便于清洁。
(5)轻量化光伏组件最大的优势在于其轻量化特性。
由于质量轻,轻量化组件可以用于承载能力相对较差的屋顶、高速公路坡地等场景,而轻量化组件可以传统逐渐的加固步骤,减少了项目的复杂性和成本。

依托工程组件为单晶双面双玻、P650Wp型及以上组件。 组件安装工艺流程图见图1。


3.1.1 场景选择
选择合适的应用场景对于N型光伏组件的应用至关重要。对于地面和水上的光伏项目,由于它们在很大程度上不受承重限制,可以优先考虑使用N型双面双玻组件。
在优先考虑高反射率地面的情况下,推荐的应用场景顺序为白色涂料、沙地、水泥地、草地和水面。通过选择适当的地面,可以实现19%~5%的发电增益。
3.1.2 安装技术
1)安置高度的选择。双面双玻N型组件的电能生成增益,不只受到表面反射率的影响,还受到安放高度的影响颇大。
适度提升组件的放置高度可以增强背面光照的均衡性,然而,组件放置高度过高的设置可能导致项目预算增加, 进而对整体经济效益产生不利影响。
所以,在兼顾成本和电力生成增益的基础上,比如在水泥屋顶进行双面双玻组件的部署时,推荐高度保持在1m以下,具体高度可根据需求在0.3~1 m做出调整。
2)安装角度的调整。考虑到各地经纬度的差异,组件的安放朝向及倾斜角度会直接影响到发电效率,因此,应针对地区特性进行优化设定。
同时,在选择角度时,还应考量组件表面积尘的问题,避免角度设置过低。
3)形式设置。 太阳能组件的安装方式主要分为固定式和 跟踪式两种。固定式安装将太阳能板固定在架构上,这种方式适合于彩钢瓦屋顶等环境。
而跟踪式安装则能够通过对太阳活动的追踪,调节板块方向,以增加捕捉太阳能的能力,主要用于大规模的地面及水面项目。
电路的连接方式包括串联和 并联两种形式,串联适合于输出高电压的场合,而并联更适合于需要高电流输出的场景。
安装过程中还需采取防雷措施,包括安装避雷器和接地工作。
4)安装步骤。 在安装双玻组件时,应使用专用的夹具固定 在光伏支架上,以确保组件的稳定性。 在搬运双玻组件时,需两人合作操作,保持受力均匀,避免因应力集中导致玻璃表面出现微裂纹。
由于双玻组件采用厚度相同的两片光伏玻璃,其质量较大,因此要注意避免在组件与夹具接触点处造成损坏。
夹具与组件的接触面必须平整光滑,以防止组件受损。 此外,在安装过程中还需注意避免夹具引起的阴影遮挡效应。

3.2.1 场景选择
轻量化光伏组件因其独特的设计和材料选择,主要适用于承载能力不足的 屋顶,如彩钢、玻璃和彩色石材瓦屋顶。 这些场景对于组件质量的要求相对较低, 同时轻质组件的安装方式和特性能够更 好地适应这些屋顶材料。
3.2.2 安装技术
1)温差。 由于轻量化组件使用胶黏剂进行安装,不同的安装温度会影响黏结的效果。
因此,黏结方法应根据当地条件选择。在温度为5~30 ℃的环境中,建议每隔一个波纹涂抹结构胶。 在温度低于5℃或高于30℃的环境中,建议使用结构胶 和双面胶相结合的方法。
2)安装步骤。 轻量化组件直接粘贴在彩钢瓦的波纹上,这 与传统组件的安装方法有显著不同。
具体安装步骤为
(1)清洁黏结表面;
(2)标记定位线;
(3)在指定点涂抹胶黏剂;
(4)将轻量化组件粘贴到波纹上;
(5)使用专用滚刷对组件施加适当的压力。

4.1 检修通道
在光伏系统的设计安装过程中, 同时考虑其操作和维护工作的便利性是至关重要的。
维护通道的设计是确保光伏组 件检查和维护的关键技术之一。为了便于维护工作,建造安全可靠的梯子是必不可少的。 梯子的设计应考虑人员移动的安全性和便利性。
通常,使用玻璃格栅材料制作梯子可以提供良好的可靠性和可见性。如果采用建筑一体化光伏(BIPV)模式, 可以考虑使用铝合金等材料, 以避免在维护过程中由于反复踩踏彩钢瓦而引起的漏水问题。
4.2 后台监测
后台监测是光伏系统运维中的关键技术之一, 主要通过对光伏组件、接线和支架进行定期检查和监测,确保系统的正 常运行和维护。
例如,需要定期检查光伏组件是否有损坏或裂纹;通过使用红外热像仪等设备对光伏组件进行检测,查看组件的热特性和表面温度分布, 以判断是否存在组件内部故障或裂缝;同时,巡视人员应仔细观察组件表面,确保不出现明显的物理损坏或裂纹。

本研究通过对山地光伏组件的安装工艺及运维关键技术进行深入探讨, 为山地光伏项目的实施提供了有价值的经验和指导。
对光伏组件的安装位置选择以及安装技术等工艺技术进行了深入研究,并提出了一些有效的解决方案。
同时,重点分析了光伏组件的巡检与维护、 清洗保养和故障排查与修 复等关键运维技术,以确保光伏系统的稳定运行和长期效益, 以其为山地光伏组件安装以及运维技术领域提供一定的施工设计指导和建议。