受“碳中和”气候目标的影响,能源消费结构正日益向清洁、低碳方向发展,推动光伏产业快速发展。由于长期暴露在高温、高湿和大量灰尘环境中,PID(潜在诱导衰减)对光伏组件来说不可避免。根据相关研究,永久性 PID 会导致最高达 30% 的发电损失。
对于住宅场景,行业通常采用一体式/外置式PID修复模块,在光伏系统夜间离网时提升PV-对地电压,以实现组件修复。该方案在一定程度上缓解了PID影响,但既不能在白天逆变器并网时有效抑制PID,也无法应用于全天运行的光储系统。
基于上述困境,阳光电源与TÜV Rheinland联合发布了PID Zero——住宅光伏系统防PID解决方案。该创新的PID Zero解决方案搭载专利镜像升压拓扑和智能控制算法,可提供24小时防PID保护,支持白天 PID 抑制和夜间 PID 恢复,效果更佳,可显著减少因组件性能衰减导致的发电损失。

图1:专利镜像升压拓扑
1. 白天有效抑制 PID,减少组件损伤
鉴于住宅光伏系统规模较小,传统逆变器需要
通过升压电路延长白天的高效发电时间,这会使光伏对地电压更接近负极,从而增加PID风险。

图-2:光伏系统的 PID 风险
与其他技术不同,阳光电源 PID Zero 解决方案采用专利镜像升压拓扑,确保 PV+ 和 BUS+ 处于相同电位。因此,在逆变器升压运行期间,PV- 对地电压更接近正极,从而有效抑制 PID。

图-3:PV-对地电压对比
2. 夜间智能修复以恢复组件性能
光储系统全天 24 小时运行。此外,在夜间,光伏阵列对地电压始终被限制在系统的最低电压点。与光伏系统相比,PID 风险大幅增加。

图4:直流耦合光伏+储能系统的PID风险
由于TN电网的中性点接地,如果采用传统的恢复方案,交流与直流接地点之间会产生巨大的环流,导致系统无法可靠运行。

图5:环流原理图
阳光电源 PID Zero 解决方案通过重构直流侧拓扑结构,防止接地点之间的环流,无需额外的恢复模块。在智能算法控制下,系统会自动计算恢复所需能量,并提升电压以进行 PID 修复。由升压电压不足导致的恢复不完整,以及因升压电压过高造成的系统损耗,均可避免。

图6:配备 PID Zero 的逆变器的 PID 风险
去年,TÜV Rheinland 对 PID Zero 进行了全面的现场验证和技术审查,结果表明,配备 PID-Zero 解决方案的光伏逆变器和混合逆变器可以在白天抑制 PID,并在夜间修复组件损伤,确保组件长寿命和高效运行。目前,PID Zero 解决方案已在住宅场景中规模应用。搭载 PID Zero 技术的 SG2.0-10RS 光伏逆变器和 SH3.0-6.0RS 光伏混合逆变器已交付至欧洲、亚太和拉丁美洲等多个国家和地区。
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