¿Qué es PID y cómo prevenir y reparar el fenómeno PID?
Jun 11, 2022
El efecto PID es Degradación inducida por potencial. El daño directo del PID al módulo es que se acumula una gran cantidad de carga en la superficie de la celda, lo que agrava el efecto de pasivación de la superficie de la celda, lo que resulta en una disminución del factor de llenado, voltaje de circuito abierto y cortocircuito. la corriente de la celda, y la potencia del módulo de la celda se atenúa, y el grado de atenuación puede alcanzar el 50%.
Con respecto a la causa del efecto PID, el consenso actual en la industria fotovoltaica es que con la aplicación a gran escala de los sistemas fotovoltaicos, el voltaje del sistema es cada vez más alto. Por lo general, 18-22 módulos solares se conectan en serie para alcanzar el voltaje de trabajo MPPT del inversor, lo que conduce a un alto voltaje de circuito abierto y voltaje de trabajo.
Tomando como ejemplo un módulo de batería de 72 celdas de 450 W en el entorno STC, el voltaje de circuito abierto de 20 módulos solares es tan alto como 1000 V y el voltaje de trabajo es tan alto como 800 V. Dado que la estación de energía fotovoltaica debe estar equipada con protección contra rayos y trabajos de conexión a tierra, se requiere que el marco de aleación de aluminio del módulo general esté conectado a tierra, y se formará un alto voltaje de CC de casi 1000 V entre la celda y el marco de aluminio, lo que resultará en una polarización de voltaje entre el circuito y el marco de tierra de metal.
Otra causa es la encapsulación de componentes. El proceso de embalaje de los módulos fotovoltaicos no puede garantizar el aislamiento al 100%. En el proceso de uso a largo plazo, es fácil causar fugas, lo que resulta en una pérdida cada vez mayor de electrones en la unión PN, y la conductividad eléctrica empeora cada vez más, lo que eventualmente conduce a la disminución del rendimiento de generación de energía del modulo solar.
Interpretaremos cómo prevenir y reparar el fenómeno PID tanto del lado del módulo solar como del lado del inversor.
Lado del módulo solar
La prueba PID de los módulos fotovoltaicos se realiza antes de salir de fábrica. El estándar de prueba PID se basa en la combinación del estándar de prueba de rendimiento del módulo fotovoltaico IEC62804, el estándar de prueba de seguridad del módulo fotovoltaico IEC61215, IEC61730, que puede predecir si el efecto PID ocurrirá durante el uso de módulos fotovoltaicos. . Los clientes también pueden solicitar al fabricante que proporcione el informe de prueba PID correspondiente al comprar módulos fotovoltaicos.
Lado del
inversor El inversor tiene las tres soluciones siguientes para hacer frente al efecto PID:
Opción 1: Utilice el método de puesta a tierra negativa para eliminar la tensión negativa del polo negativo de los módulos solares a tierra
Esta solución es adecuada para inversores fotovoltaicos aislados, incluidos inversores aislados de alta frecuencia e inversores aislados de frecuencia industrial. Después de conectar a tierra el electrodo negativo, se elimina el voltaje negativo de los paneles solares a tierra y el fenómeno PID se puede suprimir de manera efectiva. Para inversores fotovoltaicos no aislados, es necesario agregar un transformador de aislamiento para lograr una conexión a tierra negativa.
Opción 2: utilizar el esquema de puesta a tierra de neutro virtual para eliminar la tensión negativa del polo negativo del módulo solar a tierra
. Esta solución es adecuada para una central fotovoltaica centralizada compuesta por varios inversores fotovoltaicos de cadena. Al aumentar el potencial del punto neutral virtual, el voltaje negativo a tierra de cada cadena de inversores está cerca del potencial cero para lograr la función de supresión de PID.
Opción 3: utilice el esquema de tensión de polarización directa para corregir el efecto PID
. Esta solución es adecuada para centrales fotovoltaicas distribuidas compuestas por inversores fotovoltaicos de cadena única o múltiple. Adopta el módulo de función de reparación anti-PID incorporado o externo del inversor, que es alimentado por el lado de CA. Los polos positivo y negativo se agregan con voltaje de polarización directa para reparar el efecto PID, y se pueden proporcionar tres modos de salida: modo automático, modo nocturno y modo continuo. Generalmente, el valor predeterminado es la salida de modo automático y la salida de modo automático es el voltaje más alto del sistema.
En la actualidad, el efecto PID ha sido reconocido en la industria como un factor importante que afecta la potencia de los módulos fotovoltaicos. Especialmente frente a entornos complejos como alta temperatura y alta humedad, el efecto PID de los módulos fotovoltaicos se intensificará. Por lo tanto, en el lado del módulo solar, podemos usar materias primas y auxiliares con mejor resistencia a la intemperie para el embalaje, aumentar la resistencia de aislamiento del circuito externo y las celdas internas y reducir el fenómeno de la corriente de fuga; además, el módulo sin marco tiene un mejor rendimiento que el módulo con marco en el experimento. Buenas características anti-PID, por lo que el borde también es un factor importante en nuestro estudio de PID. En el lado del inversor, se puede utilizar un esquema de puesta a tierra virtual,
A través del esquema anterior, aunque no se puede lograr el efecto de evitar completamente el efecto PID, se pueden minimizar las pérdidas causadas por el efecto PID.