八街市幾乎在千葉縣正中央，是日本有名的花生產(chǎn)地之一，此外，西瓜、胡蘿卜、芋頭等城市近郊型農(nóng)業(yè)也很興盛。在市中心JR八街站的周圍，開車只需10分鐘，就是大片的蔬菜等作物的田地了。

　　田地的一角，有一座SOLAR WORKS（橫濱市都筑區(qū)）運(yùn)營維護(hù)（O&M）的輸出功率800kW的光伏電站（圖1）。阿特斯陽光電力制造的約3000塊多晶硅型太陽能電池 板，設(shè)置在利用樁基固定的不銹鋼架臺上。電池板輸出的直流電經(jīng)由3臺250kW逆變器（PCS）轉(zhuǎn)換為交流電，由變壓器升壓后并入電網(wǎng)。

　　圖1：SOLAR WORKS在千葉縣八街市負(fù)責(zé)運(yùn)營維護(hù)的光伏電站

　　檢查每塊電池板的輸出特性、溫度和裂紋

　　這座電站是從事光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計、采購及施工（EPC）服務(wù)等業(yè)務(wù)的橫濱環(huán)境設(shè)計（橫濱市港北區(qū)），在2012年開發(fā)、建設(shè)，后銷售給其他公司的。 SOLAR WORKS作為橫濱環(huán)境設(shè)計的子公司，經(jīng)營光伏發(fā)電設(shè)備的運(yùn)營維護(hù)、審核（電站的評估與核定）等業(yè)務(wù)。八街市的電站在轉(zhuǎn)讓后，依然由子公司SOLAR WORKS負(fù)責(zé)運(yùn)營維護(hù)。

　　2014年10月上旬，SOLAR WORKS利用兩天時間，對八街市的電站實(shí)施了定期檢查。第1天，在不拆下電池板的情況下，檢查了每塊電池板的狀態(tài)。具體步驟為，（1）使用“IV曲線示 蹤儀”檢測每個組串（串聯(lián)的電池板群）的輸出特性（圖2）；（2）以EL（電致發(fā)光）檢查評估電池板的裂紋（微裂）；（3）用紅外線（IR）相機(jī)掌握溫度 分布，發(fā)現(xiàn)電池板的熱點(diǎn)、焊接不良等問題（圖3）。

　　圖2：檢查每個組串的輸出特性（IV曲線）

　　圖3：使用紅外線（IR）相機(jī)掌握電池板表面的溫度分布

　　要求制造商更換電池板的新式武器

　　3個評估項目中，EL檢查過去一般是拆下電池板拿到暗室中進(jìn)行。德國斯圖加特大學(xué)的研究組開發(fā)出了可以在室外使用的便攜式檢查裝置。在日本，NPC（東京都荒川區(qū)）簽訂了該裝置的進(jìn)口協(xié)議。SOLAR WORKS把目光投向了這種可攜帶的EL檢查裝置。

　　在全部簡單診斷結(jié)果的基礎(chǔ)上，第2天，將疑有重大缺陷的太陽能電池板從架臺上拆下，使用德國制造的“PV測試車”，在工廠出貨的狀態(tài)下，實(shí)施了IV曲線檢 測和EL檢查（圖4）。開到八街市光伏電站的“PV測試車”，不僅在此次定期檢查中大顯身手，還是可在今后提高運(yùn)營維護(hù)方法附加值的“新式武器”。

　　圖4：德國制造的PV測試車開進(jìn)電站

　　現(xiàn)在，光伏電站維護(hù)的一大課題，是即使經(jīng)組串監(jiān)測等發(fā)現(xiàn)了疑似輸出功率低下的電池板，制造商輕易也不肯答應(yīng)予以更換。因?yàn)橐呀?jīng)設(shè)置的電池板的輸出功率會隨日射強(qiáng)度和溫度時刻變化，無法與工廠出貨時按照J(rèn)IS和IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)檢測的最大額定輸出功率作比較。

　　因此，按照制造商提出的輸出功率保證條件，要求更換時，需要從架臺上拆下電池板，送到能夠按照國際標(biāo)準(zhǔn)檢測輸出功率的設(shè)施檢測。這樣，在檢查期間不僅發(fā)電量會減少，檢查費(fèi)用也會很高。若非是明顯的輸出功率異常，如果只是疑似，電站方面很難下決心拆下電池板做檢查。

　　在電站按照國際標(biāo)準(zhǔn)1天可檢查電池板40～50塊

　　PV測試車可解決這種問題。可拆下疑似輸出功率異常的電池板，在開到電站內(nèi)的PV測試車中，可按照國際標(biāo)準(zhǔn)簡單測定。

　　檢測具體步驟如下：（1）從架臺上拆下疑似異常的太陽能電池板（圖5）；（2）將電池板固定在從PV測試車檢查裝置上拖出的框架上，把背面的布線與電源連 接（圖6，7）；（3）讀取電池板的ID序號的條碼，調(diào)出個人電腦中保存的出貨時的性能數(shù)據(jù)；（4）把固定好電池板的框架推入檢查裝置中；（5）實(shí)施IV 曲線檢測和EL檢查。結(jié)果可以當(dāng)場在配備的個人電腦的屏幕上查看（圖8，9）。據(jù)稱4人1天可檢測40～50塊電池板。當(dāng)簡單檢測難以作出判斷時，還可把 電池板帶回檢查所做精密檢查。

　　圖5：卸下疑似故障的電池板

　　圖6：把待檢電池板固定在框架上

　　圖7：將電池板的布線與PV測試車的電源連接

　　圖8：在個人電腦畫面上顯示的輸出特性（IV曲線）

　　圖9：在個人電腦畫面上顯示的EL檢查圖像

　　SOLAR WORKS斥資約1800萬日元從德國購入了PV測試車。SOLAR WORKS的社長池田真樹說：當(dāng)發(fā)現(xiàn)輸出功率低，要求電池板制造商更換時，對方也大都會以會不會是天氣持續(xù)不佳的原因？或也可能是電池板以外的原因？等推脫，不答應(yīng)更換。如果能夠在電站內(nèi)，按照工廠出貨時的條件檢測，就能成為要求制造商兌現(xiàn)保證的有力依據(jù)。

　　發(fā)現(xiàn)蝸牛紋并觀察過程

　　該公司推出了通過評估光伏電站判斷運(yùn)轉(zhuǎn)情況的好壞，并為今后提供改善方案的運(yùn)營維護(hù)服務(wù)。池田社長說：“過去針對光伏電站的運(yùn)營維護(hù)服務(wù)主要是24小時 遠(yuǎn)程監(jiān)控和發(fā)出警報后趕赴現(xiàn)場。我們要提供的不是以前那種救護(hù)車式的服務(wù)，而是從預(yù)防的觀點(diǎn)出發(fā)，類似于健康體檢的運(yùn)營維護(hù)。

　　那就是基于測量分析評估行動（存在問題時的應(yīng)對）;的四個步驟，向光伏電站的業(yè)主提供準(zhǔn)確的評估和改善方法。具體是將測量數(shù)據(jù)制成分布圖，確定閾 值標(biāo)準(zhǔn)，來判斷運(yùn)轉(zhuǎn)情況的好壞。當(dāng)判斷為黃燈和紅燈時，研究并提出今后的改善方法。過去的光伏電站檢查服務(wù)大多只提供測量數(shù)據(jù)，既不判斷運(yùn)轉(zhuǎn)情 況的好壞，也不提供改善方法（池田社長）。

　　在八街市實(shí)施的電池板全面檢查與使用PV測試車的簡單診斷，能為這種可提出改善方法建議的運(yùn)營維護(hù)提供必要的數(shù)據(jù)。八街市電站的這次定期診斷所幸沒有發(fā)現(xiàn)需要制造商更換電池板的故障，但在多塊電池板上發(fā)現(xiàn)了蝸牛痕（圖10）。

　　圖10：蝸牛紋示例

　　蝸牛痕是指太陽能電池單元（發(fā)電元件）表面的顏色呈條紋狀加深，因酷似蝸牛爬過的痕跡而得名。原有的裂紋等是造成蝸牛痕的原因。雖然初期階段對輸出功 率沒有影響，但時間長了可能轉(zhuǎn)化成故障。池田社長認(rèn)為，通過使用PV測試車收集檢查數(shù)據(jù)，可以重點(diǎn)觀察這些初期癥狀的發(fā)展過程。通過定期檢查，盡早發(fā)現(xiàn) 異常并采取合理對策，可以避免嚴(yán)重的發(fā)電損失。