2016年6月，八個新的光伏“領跑者”基地審批通過，其中多個基地是水面光伏電站應用場景，如何預防新建電站不會得“風濕病”顯得迫切重要。只有清晰地了解光伏系統“風濕病”的“病因”，并有針對性的開出藥方，才能從根本上治好“風濕病”，保障電站25年生命周期內最大收益。

在走訪一些潮濕環境的光伏發電系統過程中，一個經常被提到的問題是光伏發電系統運行一段時間后，發電量下降明顯，導致電站收益大幅降低，嚴重損害了業主的利益。經現場測試發現，多個光伏發電系統在建成一至兩年后，有的背板組件功率大幅衰減，部分背板組件功率衰減高達50%以上，而組件功率衰減正是導致光伏系統發電量下降的重要原因之一。

為何光伏發電系統會得“風濕病”?

組件功率衰減對系統發電量的影響巨大，而引發組件功率衰減的原因很多，如光致衰減、老化衰減、隱裂、電池片破裂等，其中重要原因之一是組件PID效應，組件PID效應是因為負極對地電壓小于0，導致組件電子流失造成了組件功率衰減，讓光伏發電系統患上“風濕病”。

據了解，造成組件PID的原因也有很多，在潮濕、高溫的環境下更容易發生，且濕度越大、溫度越高，PID效應越容易發生，所以在東部屋頂、水面等濕度大、溫度高的應用場景中，組件PID對光伏電站發電量的影響更加明顯。

業內專家分析指出，光伏發電系統是否會患“風濕病”，主要受到兩個因素影響：一個因素是光伏組件是否足夠強壯，能夠抵抗高濕、高溫環境；二是光伏組件工作時電氣環境是否具有催化作用。兩個“病因”同時滿足才會導致“風濕病”，只要其中任何一個“病因”不滿足，就不會得病。

治療光伏發電系統“風濕病”的常見藥方

解決組件PID，需要解決組件負極對地電壓小于0的問題，根據“病因”可以從下面兩個方向下藥。

第一類藥方是讓光伏組件更加強壯。組件廠家已經從材料、結構等方面做了大量的工作并取得了一定的進展，例如雙玻組件具有非常強的抗PID特性。

第二類藥方是消除催化“風濕病”的電氣環境。為了消除這種催化“風濕病”的電氣環境，很多逆變器廠家都推出了解決方案，得到普遍認可的方案有負極直接接地方案、PID夜間補償解決方案等。

接種“疫苗”做好預防工作

在建設光伏發電系統時，如果就接種“疫苗”預防電站得“風濕病”，便可以做到一勞永逸，從逆變器改善電氣環境的角度，專家建議可采用以下兩種方案預防。

方案1：負極直接接地方案

負極直接接地方案是將電池板或逆變器的負極通過電阻或保險絲直接接地，讓負極對地電壓大于0，該方案多用于集中式逆變器。

方案2：組串式負極虛擬接地方案

由于組串式與集中式逆變器的組網形式不同，兩種類型逆變器負極虛擬接地方案在防PID裝置的交流接入點、安裝位置、獲取負極對地電壓方式等方面有所區別，組串式方案中一個單元陣列逆變器會配套一個PID防護裝置。方案實現原理與集中式負極接地方案原理一致，通過PID防護裝置，將方陣內所有組件負極電位抬升，保證負極電位最低的組件負極電壓高于地面電壓，達到負極虛擬接地目的。