光伏行業(yè)發(fā)展至今，電站裝機(jī)量不斷上升，然而在過去的幾十年里，越來越多的光伏電廠在運(yùn)營(yíng)三四年后發(fā)生效率的突然衰減，造成了重大的損失。究其原因，除了受不同組件質(zhì)量和安裝環(huán)境的影響外，另一重要影響因素之一是PID效應(yīng)，PID效應(yīng)可能使組件嚴(yán)重退化，由此引起的組件功率衰減有時(shí)甚至超過50%，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電能力和總輸出功率，降低光伏電站投資收益率。

目前日本很多用戶明確要求把抗PID寫入合同，并隨機(jī)抽檢，日本和歐洲的買家也紛紛提出同樣要求。

一、PID定義

PID(Potential Induced Degradation)電勢(shì)誘導(dǎo)衰減效應(yīng)，是指光伏面板在長(zhǎng)時(shí)間工作后性能會(huì)發(fā)生逐漸衰減的反應(yīng)。由于組件長(zhǎng)期在高電壓作用下使得玻璃，封裝材料之間存在漏電流，大量的電荷聚集在電池片表面，使得電池板表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致FF, Isc, Voc降低，使組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)NREL實(shí)驗(yàn)室（National Renewable Energy Laboratory）此前證實(shí)無論組件采用何種技術(shù)的P型晶硅電池片，組件在負(fù)偏壓下都有PID的風(fēng)險(xiǎn)。2005年中國(guó)光伏電池板廠商首次報(bào)告了這一現(xiàn)象，之后歐美的光伏電站也發(fā)現(xiàn)了輸出功率大幅下降的現(xiàn)象，成為一大問題。PID效應(yīng)也成了近年來已經(jīng)成為國(guó)際買家投訴國(guó)內(nèi)組件質(zhì)量的痛點(diǎn)之一。

二、PID效應(yīng)傳統(tǒng)解決方案

目前，逆變器廠商、組件廠商都在尋求最佳的方案解決PID效應(yīng)，那究竟什么方案是抑制PID效應(yīng)最可靠的方法呢？

1. 組件廠商應(yīng)對(duì)PID效應(yīng)的解決方案：

而目前國(guó)內(nèi)外的電池組件生產(chǎn)廠家、科研機(jī)構(gòu)、各大光伏實(shí)驗(yàn)室和測(cè)試機(jī)構(gòu)尚沒有就造成PID效應(yīng)的真正原因達(dá)成定論，主要在于其誘發(fā)因素的多元性及復(fù)雜性。因此組件廠商在應(yīng)對(duì)PID效應(yīng)時(shí)，公認(rèn)的研究方向：

（1）采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻，阻斷漏電流通路的形成；
（2）采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料。

可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外廠商在應(yīng)對(duì)PID效應(yīng)時(shí)多是采用EVA、玻璃、背板材料、封裝材料的重新組合，在此過程中組件采用適合且高質(zhì)量的電池片、封裝材料來有效減少PID現(xiàn)象的發(fā)生。然而這種處理方案并不能從根本上解決PID效應(yīng)，且導(dǎo)致整個(gè)電站建設(shè)初期成本上升。

2. 逆變器廠商應(yīng)對(duì)PID效應(yīng)的解決方案：

經(jīng)過研究，大部分PID現(xiàn)象是可逆的，已經(jīng)發(fā)生的PID衰減的組件在強(qiáng)制給它正偏置電壓一段時(shí)間以后，PID衰減現(xiàn)象基本消失。逆變器廠商一般會(huì)利用隔離變壓器負(fù)極接地或者虛擬負(fù)極接地的方法，消除光伏組件對(duì)地負(fù)偏壓。



這種方案較為明顯的缺點(diǎn)就是，當(dāng)系統(tǒng)使用無變壓器逆變器外加隔離變壓器方案會(huì)造成幾大潛在危險(xiǎn)：

（1）PV‐接地，PV+與PE之間高壓；
（2）觸碰PV+，造成人員電擊事故；
（3）PV‐接地，若PV+或組串間電纜產(chǎn)生接地故障，則會(huì)通過地線產(chǎn)生故障電流或者產(chǎn)生電弧放電，易引起火災(zāi)；
（4）成本相對(duì)較高，隔離變壓器占用空間也比較大。

因此這個(gè)方案不合適組串式電站應(yīng)用，而比較適合規(guī)模較小的系統(tǒng)應(yīng)用或者大容量的帶隔離變壓器的集中式系統(tǒng)方案。

三、Projoy-PID提出全新解決方案

Projoy推出全新產(chǎn)品防PID裝置，應(yīng)用PID變化可逆的原理，在夜間強(qiáng)制給組件加入正偏置的電壓，在夜間進(jìn)行對(duì)PID效應(yīng)電池板的修復(fù)。

工作原理：

Projoy-PID與逆變器直流輸入并聯(lián)，在光伏組件的負(fù)級(jí)和地（PE)之間施加一個(gè)高電壓，且可根據(jù)直流輸入電壓實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。在夜間，它能把光伏組件在白天因?yàn)樨?fù)極與地之間的負(fù)偏壓所積累下來的電荷釋放掉,進(jìn)而修復(fù)那些因?yàn)镻ID效應(yīng)導(dǎo)致效率衰減的光伏組件。此設(shè)備具有檢測(cè)光伏組件和地的絕緣阻抗（包括光伏組件和逆變器，系統(tǒng)阻抗必須大于200kΩ）和偵測(cè)電網(wǎng)電壓情況的功能。



Projoy-PID支持 1 路、2路和3路MPPT的逆變器，并且每路MPPT可以是多組串并聯(lián)。

連接示意圖：



下圖為運(yùn)行超過3年的電池板，經(jīng)過Projoy-PID修復(fù)后的結(jié)果：

ID	初始功率（W）	Pmax 異常衰減后（W）	Pmax 修復(fù)17天后（W）	Pmax 修復(fù)22天后（W）	Pmax 修復(fù)30天后（W）	衰減后比例(W)	修復(fù)后比例（W）
Test001	240	241.51	正常參考組件	正常參考組件	正常參考組件	100%	100%
Test002	240	238.79	正常參考組件	正常參考組件	正常參考組件	100%	100%
Test003	240	178.78	201.60	207.99	229.27	74.49%	95.53%
Test004	240	154.47	179.94	188.71	223.68	64.36%	93.20%
Test005	240	221.13	N/A	231.01	230.10	92.14%	95.87%
Test006	240	229.35	N/A	236.22	234.83	95.56%	97.85%
Test007	240	222.86	N/A	230.06	232.88	92.86%	97.03%
Test008	240	124.17	N/A	137.01	207.99	51.74%	86.66%
Test009	240	194.42	N/A	201.33	223.14	81.01%	92.98%
Test010	240	194.95	N/A	206.05	228.44	81.23%	95.18%
Test011	240	172.23	N/A	179.21	225.73	71.76%	94.05%
Test012	240	163.09	N/A	168.81	226.04	67.95%	94.18%
Test013	240	176.97	N/A	182.32	231.66	73.74%	96.52%
Test014	240	176.69	N/A	202.15	229.15	73.62%	95.48%
Test015	240	135.02	N/A	157.46	210.13	56.26%	87.55%
Test016	240	208.96	N/A	220.40	233.71	87.06%	97.38%
Test017	240	159.42	N/A	183.43	226.32	66.43%	94.30%
Test018	240	150.80	N/A	168.33	224.43	62.83%	93.51%
Test019	240	123.52	N/A	137.94	218.45	51.47%	91.02%
Test020	240	195.14	N/A	203.20	232.69	81.31%	96.95%
平均功率	240	176.78	190.77	191.20	226.06	73.66%	94.19%
總功率	4320	3181.98	N/A	3441.62	4068.62	73.66%	94.19%

此種PID解決方案的優(yōu)勢(shì)：

1) 成本較低
2) 不影響原來的光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且不會(huì)帶來額外風(fēng)險(xiǎn)
3) 安裝簡(jiǎn)單方便
4) 修復(fù)效果明顯

Projoy團(tuán)隊(duì)基于用戶的角度，不斷開發(fā)更新產(chǎn)品線，為客戶提供相應(yīng)的解決方案，進(jìn)過持續(xù)不斷的努力，已經(jīng)成為逆變器及光伏電站方案的全球?qū)I(yè)的供應(yīng)商。

PROJOY ELECTRIC SRL（普兆新能源設(shè)備有限公司）是一家專業(yè)的電氣制造商。致力于為能源轉(zhuǎn)換設(shè)備和能源智能化管理提供高低壓直流開關(guān)、智能化元器件和傳感器。公司總部位于意大利米蘭，同時(shí)在英國(guó)、中國(guó)等多個(gè)國(guó)家設(shè)立子公司，滿足國(guó)際化營(yíng)銷需求。