Potentiell inducerad degradering (PID) har förföljt solenergiindustrin sedan dess ursprung.Detta fenomen inträffar när högspänningslikströmssidan av ett solenergiprojekt installeras bredvid annan utrustning med annan spänning.Avvikelsen kan inducera natriummigrering, där elektroner inneslutna i modulglas flyr och påskyndar modulnedbrytning.
"Den inneboende stora omfattningen driver detta PID-beteende, om modulerna eller kraftelektroniken inte är designade på ett speciellt sätt för att mildra detta", säger Steven Marsh, senior chef för teknik och design på storskaliga utvecklaren Origis Energy.
Tunnfilmsmoduler är mer mottagliga för PID på grund av deras högre spänning och materialuppbyggnad, men kristallina silikonpaneler är också i riskzonen om det finns några brister i wafers.Utvecklaren Silicon Ranch prioriterar anti-PID-funktionalitet för strängväxelriktare i båda typerna av projekt.
"De är gjorda olika, men det är samma övergripande konstruktiongoroa sig för att en solenergidesigner måste ha, vilket är dessa mindre svagheter isolpaneler, skyddar du dig mot med anti-PID-funktioner i dinväxelriktare, säger Nick de Vries, SVP för teknologi och tillgångsförvaltning på Silicon Ranch.
När ny panelteknik kommer ut tar det ofta lite tid att finslipa produkten för att minska risken för PID.Tidiga modeller av glas-på-glas bifacial-moduler hade problem med PID, men tillverkarna har gjort framsteg sedan dess, sa Marsh.
"[PID] kommer tillbaka då och då när tekniken utvecklas, bara för att den är väldigt ny och den håller på att utvecklas.Det är ett mycket krävande villkor som moduler måste genomgå”, sa han.
Centrala växelriktare är ett säkert kort för att undvika PID.De inkluderar inbyggda transformatorer som är negativt jordade, som isolerar systemets DC- och AC-sidor.
Men eftersom transformatorlösa strängväxelriktare i allt högre grad används i större projekt för sin enkelhet i drift och drift, med tunnfilmspaneler och annat, måste projektägare nu överväga PID-reducering.
"Det finns några viktiga sätt att uppnå galvanisk isolering, och en transformator är ett av dem.Att göra den förändringen till transformatorlös skapar tyvärr det problemet, säger Marsh."PV-matrisen kommer att flyta, och vanligtvis kommer det att innebära att ungefär hälften av modulerna i hela systemet kommer att uppleva en negativ förspänning i förhållande till jord."
Ett fåtal metoder kan användas för att undvika PID i transformatorlösa strängväxelriktare.Installatörer kan lägga till en jordad isolationstransformator eller jorda step-up transformatorn på AC-sidan.Och tillverkare lägger nu till speciell hårdvara och mjukvara till strängväxelriktare för att bekämpa PID.
Marsh sa att det finns två kategorier av PID-reducering i strängenväxelriktare— Aktiva anti-PID-metoder och passiva PID-återställningslägen.Aktiva anti-PID hårdvaru- och mjukvarulösningar tar DC-sidan av systemet och höjer spänningen så att alla moduler är ovan jord.Å andra sidan fungerar PID-återvinningsmetoderna på natten för att ångra den PID som ackumulerats under dagen.Men tunnfilmstillverkaren First Solar säger att dess moduler reagerar mer gynnsamt på aktiv anti-PID-funktionalitet snarare än PID-återställning.
Ett fåtal tillverkare av strängväxelriktare på marknaden inkluderar nu anti-PID-hårdvara och tillhörande programvara för att skydda mot försämring, eller säljer separata tillbehör för att utföra skyddsfunktionerna.Till exempel erbjuder CPS America CPS Energy Balancer, medan Sungrow bygger in anti-PID-hårdvara i sina SG125HV- och SG250HX-strängväxelriktare.Sungrow började erbjuda anti-PID-strängväxelriktare runt 2018.
"Det fanns frågor om nedbrytningshastigheten för paneler i allmänhet vid den tiden, så vi utvecklade lösningen", säger Daniel Friberg, chef för produkt och teknik på Sungrow.
Yaskawa Solectria tillkännagav nyligen en anti-PID-version av sin XGI 1500-250 serie strängväxelriktare som är skräddarsydd för att fungera med First Solar tunnfilmsmoduler.
"Det krävs några små förändringar internt i växelriktaren.Det är ingen stor affär, men det kräver lite konstruktionstid och en listuppdatering för en helt ny specifik modell i den här serien, så vi är mitt uppe i att bevisa det ute i labbet, säger Miles Russell, produktchef. ledning på Yaskawa Solectria Solar.
Både Solectria och First Solar tillverkar sina produkter i USA, vilket ger installatörer en enkel sammankoppling för att uppnå incitamentsmål för inhemskt innehåll som ingår i IRA.Men de diskuterade PID-reducering långt innan IRA skrevs.
"Vi startade den relationen för två år sedan, med enbart målet på en teknisk nivå att uppnå en produkt som lätt är kompatibel med vår produkt", säger Alex Kamerer, projektledare på First Solar."Vi går det extra steget för att säkerställa att vi har kompatibilitet med våra systemleverantörer, vilket gynnar våra kunder."
Även om fler växelriktartillverkare börjar införliva anti-PID-funktioner i strängväxelriktare i takt med att tekniken används alltmer i större projekt, måste ingenjörer fortfarande ibland gräva igenom datablad för att kontrollera en produkts anti-PID-förmåga, enligt Origis's Marsh.
"Vi tycker att det finns några alternativ där ute, och de är inte nödvändigtvis en stor drivkraft för växelriktarens kapitalkostnad", sa han."Men dessa brukar inte vara särskilt publicerade inverterfunktioner, kanske för att ämnet är väldigt, väldigt tekniskt, eller till och med [eftersom] PID i sig är ganska svårt att upptäcka i fält.Så vi ser verkligen några transformatorlösa växelriktare som kommer utan denna funktion."
Men att mildra PID kommer att bli ännu viktigare eftersom solenergiföretag nu har möjlighet att ta produktionsskatteavdraget (PTC) i IRA.Att hålla nedbrytningen i schack så att modulerna producerar maximal effekt så länge som möjligt kommer att vara avgörande för skatteavdragssäkerheten.
"Jag tror att en utbredd branschförståelse av faktorerna i PID förmodligen är det som behöver öka - utbildning om de tider då dina moduler kan vara benägna att PID, såväl som detekteringsmetoder," sa Marsh.
Posttid: 2023-jan-30