太阳能电池板监测系统的现状与市场

就日本太阳能电池板监测系统的现状，记者采访了在横滨市经营EPC（设计、采购及施工）服务公司，同时担任日本PV策划师协会理事的池田真树。

——日本接连启动了百万瓦（MW）级光伏电站，是否已形成监测太阳能电池板的发电量、及时发现不合格品，并检测性能劣化的系统？

池田：日本的MW级光伏电站一般通过单独监测每台光伏逆变器（PCS）的发电量的方法来积累数据。1.5MW（1500千瓦）级别的发电站要设置3台500kW的PCS。1台PCS可监测3000～4000块太阳能电池板的发电量。每块电池板的发电量本来就或多或少有些不同，而且会随着云层的流动和阴影的变化等时刻变化。即使有十几块太阳能电池板发生异常，发电量大幅降低，仅靠监测每台PCS的发电量进行相互是很难发现的。

投入使用后不久就发现有约40块电池板输出异常

——那就是说，除非出现几百块太阳能电池板发生异常等导致输出功率大幅下降的情况，否则就无法发现？

池田：可以减少1台PCS监测的电池板的数量，这样就能及时发现不合格品。本公司负责建设的一座1.5MW的光伏电站在投入使用后不到一年的时间里，就通过监测系统发现了约40块太阳能电池板的输出异常，及时联系电池板厂商进行了更换。之所以能发现不合格品，是因为这座电站采用了名为串（string）监测的监测系统。

串是指串联多块太阳能电池板（太阳能电池模块）的一个电路，一般会串联10～20块电池板。MW级光伏电站在架台下的集线箱中并联多个串，统一连接多个集线箱至PCS。串监测会测量每串电路的发电量，随时监测并积累数据。具体实现时要为集线箱安装传感器。

在这座光伏电站里，就是通过比较每串的发电量数据，发现了几个发电量较低的电路，然后用检查设备逐一检查那几串电池板，最终发现了不合格品。锁定可疑串后，如果是经验丰富的专家，找出这一串中哪块电池板异常并不是什么难事。在这个案例中，约40块电池板的输出功率降到了额定值的1成以下，几乎已经不发电了。

——串联的电池板哪怕只有部分发生异常，也会形成电阻，导致串电路整体的输出功率大幅降低。这样的话，对每台PCS单独监测应该也能发现吧。

池田：太阳能电池板的电路里嵌有名为旁路二极管的器件，采用即使部分发生异常产生电阻、也能让电流避开这部分来使输出功率不会降低的电路设计。即使有一块电池板完全不发电，其所在串电路也会忽略这块电池板继续发电。像MW级光伏电站这种大规模系统，旁路二极管从某种意义上来说是个障碍，会增加发现不合格电池板的难度。在几千块电池板中，就算有几块不发电，想从整体发电量中发现异常是非常困难的。刚才说的那座电站也一样，如果不采用串监测方法，根本发现不了40块异常电池板。