從2004年的0.063GW到2014年的26.84GW，10年400多倍的增長速率讓全球見證了光伏發電的中國速度。截至2015年底，我國光伏發電累計裝機容量4318萬千瓦，成為全球光伏發電裝機容量最大的國家。
然而，“前景向好、難題不斷”。kansiyouqiangshixiyinlideguangfudianzhanjiansheqiye，yimianhuaichuaizhezuoyonggaoshouyishenzhiwanchengpingjiashangwangzhongjishimingdemeihaoyuanjing，yimianzaidongzheshangbaiyidetouzizijinmianqianbeishouzhemo。zhexiewentidezhengjiedouzhixiangtongyigehexincihui——質量。
案例一：
2015年5月26日，位於美國亞利桑那州的蘋果公司Mesa數據中心發生火災，這讓科技巨人最看中的“綠色麵子工程”卻被燒得滿目瘡痍。初步調查發現，起火點可能是蘋果工廠屋頂大樓上的光伏組件。
這些安裝在蘋果公司Mesa工廠屋頂上的光伏組件可向當地1.4萬戶家庭供應電力。不幸的是，這場大火讓美國最為知名的光伏巨頭FirstSolar公司“躺槍”，引起火災的太陽能電池板，正是占據全球薄膜太陽能產銷第一的FirstSolar公司。
案例二：
2015年6月26日ri，中zhong山shan長chang虹hong項xiang目mu一yi名ming施shi工gong人ren員yuan在zai連lian接jie組zu件jian陣zhen列lie時shi被bei直zhi流liu電dian電dian死si，據ju了le解jie，是shi組zu串chuan的de端duan子zi沒mei接jie彙hui流liu箱xiang就jiu放fang屋wu頂ding上shang了le，廣guang東dong這zhe幾ji天tian暴bao雨yu，端duan子zi進jin水shui，施shi工gong人ren員yuan碰peng到dao後hou發fa生sheng了le該gai事shi故gu。
這是一些令人觸目驚心的事故，以上列舉的隻是光伏事故的冰山一角，近年來，僅國內電站產生問題的例子就達116個，而且，這個數字依然高企不下。
哪些因素導致安全問題？
光伏電站質量和安全問題依然層出不窮。那麼，到底有哪些因素導致了“問題”的出現？我們的研究團隊走訪了大量的光伏電站，發現光伏電站主要麵臨的安全問題分為組件和逆變器兩大部分。
第一，組件的安全問題主要來自接線盒和熱斑效應。
不起眼的接線盒是引起很多組件自燃的“元凶”，jiexianheshichangjiaoweihunluanhewuxu。liezhilianjieqiyouyuneibucucaobuping，jiechudianjiaoshao，shidianzuguogaoyinranjiexianhe，jinershaohuizujianbeibanyinqizujiansuilie。
在zai一yi定ding條tiao件jian下xia，一yi串chuan聯lian支zhi路lu中zhong被bei遮zhe蔽bi的de太tai陽yang電dian池chi組zu件jian，將jiang被bei當dang作zuo負fu載zai消xiao耗hao其qi他ta有you光guang照zhao的de太tai陽yang電dian池chi組zu件jian所suo產chan生sheng的de能neng量liang，被bei遮zhe蔽bi的de太tai陽yang電dian池chi組zu件jian此ci時shi會hui發fa熱re，這zhe就jiu是shi熱re斑ban效xiao應ying。這zhe種zhong效xiao應ying能neng嚴yan重zhong的de破po壞huai太tai陽yang電dian池chi。
第二，逆變器和運維漏洞百出。
傳統集中式方案，每個逆變器100多組串正負極並聯在一起，當任意的組串正極和負極漏電，1000V的直流高壓，觸電將無可避免。
傳統電站采用熔絲設計增加了直流節點，電站即使使用熔絲，也不能有效地保護組件；而且在過載電流情況下，熔絲還會因熔斷慢，發熱高，引發著火風險。
逆變器廠家很多、質量參差不齊，導致逆變器監測數據不準確，逆變器或者直流彙流箱數據采樣精度不夠，造成故障信息判斷不準確、不及時，故障恢複時間長、損失大。
國家發改委能源研究所研究員王斯成說：“電(dian)站(zhan)在(zai)運(yun)行(xing)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後(hou)存(cun)在(zai)著(zhe)大(da)量(liang)問(wen)題(ti)，而(er)電(dian)站(zhan)質(zhi)量(liang)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)站(zhan)的(de)收(shou)益(yi)，這(zhe)也(ye)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)目(mu)前(qian)銀(yin)行(xing)對(dui)投(tou)資(zi)電(dian)站(zhan)有(you)顧(gu)慮(lv)的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin)。然(ran)而(er)目(mu)前(qian)電(dian)站(zhan)開(kai)發(fa)商(shang)對(dui)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)卻(que)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)重(zhong)視(shi)，這(zhe)對(dui)行(xing)業(ye)來(lai)說(shuo)是(shi)傷(shang)害(hai)。”
FLIR的解決方案——紅外熱像儀
質量保證流程對於太陽能電池板極具重要。電池板的正常運行是高效發電、長期使用壽命和高投資回報率的必要條件。為了確保正常運行，在生產過程中和電池板安裝後，都需要一種快速、簡易又可靠的太陽能電池板性能檢查方法。
FLIR gongchengshishuo，shiyongrexiangyijinxingtaiyangnengdianchibanjianzhayouzheruoganyoushi。yichangxianxiangnenggouqingchudixianshizaiqingxideretuxiangshang，bingqieyuqitadabufenfangfabutongdeshi，rexiangyinenggouyongyuduiyijinganzhuanghaodetaiyangnengdianchibanzaiyunxingqijianjinxingjianzha，zuihou，rexiangyihaikezaiduanshijianneijianzhadapianquyu。
在zai研yan發fa領ling域yu，熱re像xiang儀yi已yi經jing是shi用yong於yu太tai陽yang能neng電dian池chi和he電dian池chi板ban檢jian查zha的de成cheng熟shu工gong具ju。對dui於yu這zhe些xie複fu雜za的de測ce量liang，配pei備bei製zhi冷leng式shi探tan測ce器qi的de高gao性xing能neng熱re像xiang儀yi通tong常chang用yong於yu受shou控kong實shi驗yan室shi條tiao件jian下xia。
但(dan)熱(re)像(xiang)儀(yi)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)檢(jian)查(zha)用(yong)途(tu)並(bing)不(bu)僅(jin)限(xian)於(yu)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)。非(fei)製(zhi)冷(leng)式(shi)熱(re)像(xiang)儀(yi)目(mu)前(qian)正(zheng)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)安(an)裝(zhuang)前(qian)的(de)質(zhi)量(liang)管(guan)理(li)，以(yi)及(ji)安(an)裝(zhuang)後(hou)的(de)常(chang)規(gui)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)檢(jian)查(zha)。
使shi用yong熱re像xiang儀yi可ke以yi探tan測ce到dao潛qian在zai問wen題ti區qu域yu，並bing在zai問wen題ti或huo故gu障zhang真zhen正zheng出chu現xian前qian予yu以yi修xiu複fu。但dan並bing非fei每mei一yi種zhong熱re像xiang儀yi都dou適shi合he太tai陽yang能neng電dian池chi檢jian查zha，需xu要yao遵zun循xun一yi些xie規gui則ze和he指zhi導dao方fang針zhen，以yi便bian實shi施shi有you效xiao檢jian查zha，確que保bao得de出chu正zheng確que的de結jie論lun。
熱像儀檢查太陽能電池板規程
在(zai)研(yan)製(zhi)和(he)生(sheng)產(chan)階(jie)段(duan)，太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)是(shi)靠(kao)通(tong)電(dian)或(huo)使(shi)用(yong)閃(shan)光(guang)燈(deng)來(lai)激(ji)活(huo)。這(zhe)確(que)保(bao)了(le)充(chong)分(fen)的(de)熱(re)對(dui)比(bi)度(du)，用(yong)於(yu)精(jing)確(que)熱(re)成(cheng)像(xiang)測(ce)量(liang)。但(dan)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)實(shi)地(di)檢(jian)查(zha)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)，因(yin)此(ci)操(cao)作(zuo)員(yuan)必(bi)須(xu)確(que)保(bao)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)。
為了在實地檢查太陽能電池時獲得充分的熱對比度，需要500 W/m2以上的太陽輻照度。要獲得最大值結果，建議準備好700 W/m2太陽輻照度。太陽輻照度以kW/m2為單位，描述了一個表麵的瞬間入射能量，該能量可用日射強度計（用於測量全球太陽輻照度）或太陽熱量計（用於測量直接太陽輻照度）進行測量。太陽輻照度主要取決於位置和局部天氣。較低的室外溫度也可提高熱對比度。
您需要哪一種類型的熱像儀？
用於預測性維護檢查的便攜式熱像儀通常搭載有靈敏度為8–14μmboduandefeizhilengweiliangrexingtanceqi。danzaizhegeboduanneishiwufachuantoubolide。congdianchibanzhengmianjianzhataiyangnengdianchishi，rexiangyitancedaodeshibolibiaomiandereliangfenbu，danzhinengjianjietancebolixiafangdianchidereliangfenbu。yincitaiyangnengdianchibanbolibiaomiandekecelianghekeshiwenchabijiaoweiruo。weileshizhexiewenchakejian，yongyujianzhaderexiangyixuyaojubei≤0.08K的熱靈敏度。為了清晰顯現熱圖像中的微弱溫差，熱像儀還應能夠手動調節電平和跨度。
自動模式（左圖）和手動模式（右圖）下帶電平和跨度值的熱圖像。
guangfuzujianyibananzhuangzaijuyougaodufanshexingdelvzhikuangjiashang，zhezhongkuangjiazairetuxiangshanghuixianshiweilengqu，yinweitanengfanshetiankongzhongsanfaderefushe。zaishijianzhong，zheyiweizherexiangyijiludaodekuangjiawenduyuandiyu0°C。由(you)於(yu)熱(re)像(xiang)儀(yi)的(de)直(zhi)方(fang)圖(tu)均(jun)衡(heng)自(zi)動(dong)適(shi)配(pei)最(zui)大(da)和(he)最(zui)小(xiao)測(ce)溫(wen)值(zhi)，許(xu)多(duo)細(xi)微(wei)的(de)熱(re)異(yi)常(chang)不(bu)會(hui)立(li)即(ji)顯(xian)現(xian)。為(wei)了(le)獲(huo)得(de)高(gao)對(dui)比(bi)度(du)熱(re)圖(tu)像(xiang)，需(xu)要(yao)不(bu)斷(duan)對(dui)電(dian)平(ping)和(he)跨(kua)度(du)進(jin)行(xing)手(shou)動(dong)調(tiao)節(jie)。
未經DDE處理的熱圖像（左圖）和經過DDE處理的熱圖像（右圖）。
所謂的DDE（數字細節增強）功能提供了解決方式。DDE能夠自動優化高動態範圍場景下的圖像對比度，熱圖像不再需要進行手動調節。因此具備DDE功能的熱像儀非常適用於快速精確的太陽能電池板檢查。
實用功能
熱像儀的另一個實用功能是為熱圖像添加GPS數據標記。這可以幫助在大片區域，如太陽能電廠中輕鬆定位有問題的模塊，並將熱圖像與設備進行關聯，例如在報告中。
熱像儀應該配備內置數碼相機鏡頭，以便將相關可見光圖像（數碼照片）與(yu)相(xiang)應(ying)的(de)熱(re)圖(tu)像(xiang)一(yi)起(qi)保(bao)存(cun)。所(suo)謂(wei)的(de)疊(die)加(jia)模(mo)式(shi)可(ke)將(jiang)熱(re)圖(tu)像(xiang)與(yu)可(ke)見(jian)光(guang)圖(tu)像(xiang)相(xiang)互(hu)疊(die)加(jia)，也(ye)頗(po)為(wei)實(shi)用(yong)。聲(sheng)音(yin)和(he)文(wen)本(ben)注(zhu)釋(shi)可(ke)連(lian)同(tong)熱(re)圖(tu)像(xiang)一(yi)起(qi)保(bao)存(cun)在(zai)熱(re)像(xiang)儀(yi)中(zhong)，有(you)利(li)於(yu)報(bao)告(gao)編(bian)寫(xie)。
熱像儀放置：考慮熱反射和輻射係數
雖然玻璃在8–14μm波段的輻射係數為0.85–0.90，danbolibiaomiandecewenbingburongyi。bolirefansherutongjingmianfanshe，zheyiweizhebutongwendudezhoubianwutizairetuxiangshangnenggouqingxichengxian。zaizuizaogaodeqingxingzhong，zhehuidaozhichengxiangshishi（假“熱點”）和測量誤差。
熱像檢查中的建議視場角（綠色）和應避免的視場角（紅色）。
為(wei)了(le)避(bi)免(mian)熱(re)像(xiang)儀(yi)和(he)操(cao)作(zuo)員(yuan)的(de)玻(bo)璃(li)熱(re)反(fan)射(she)，熱(re)像(xiang)儀(yi)不(bu)應(ying)垂(chui)直(zhi)對(dui)準(zhun)被(bei)檢(jian)查(zha)的(de)模(mo)塊(kuai)。但(dan)輻(fu)射(she)係(xi)數(shu)在(zai)熱(re)像(xiang)儀(yi)垂(chui)直(zhi)時(shi)達(da)到(dao)最(zui)大(da)，熱(re)像(xiang)檢(jian)查(zha)中(zhong)的(de)建(jian)議(yi)視(shi)場(chang)角(jiao)（綠色）和應避免的視場角（紅色）。並隨著熱像儀角度的增加而減小。5–60°的視場角是一個較好的平衡點（0°為垂直）。
為避免得出錯誤結論，檢查太陽能電池板時，您需要以正確角度
握持熱像儀。
使用KLIR P660紅外熱像儀從空中拍攝太陽能電廠獲得的熱圖像。
遠距離檢查
測(ce)量(liang)期(qi)間(jian)並(bing)非(fei)總(zong)能(neng)輕(qing)易(yi)獲(huo)得(de)合(he)適(shi)的(de)視(shi)場(chang)角(jiao)。在(zai)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)，使(shi)用(yong)三(san)腳(jiao)架(jia)能(neng)夠(gou)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)。在(zai)較(jiao)為(wei)不(bu)利(li)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)移(yi)動(dong)作(zuo)業(ye)平(ping)台(tai)或(huo)者(zhe)甚(shen)至(zhi)乘(cheng)坐(zuo)直(zhi)升(sheng)機(ji)飛(fei)到(dao)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)上(shang)方(fang)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，距(ju)離(li)目(mu)標(biao)較(jiao)遠(yuan)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)個(ge)優(you)勢(shi)，因(yin)為(wei)可(ke)以(yi)一(yi)次(ci)性(xing)檢(jian)查(zha)一(yi)大(da)片(pian)區(qu)域(yu)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)熱(re)圖(tu)像(xiang)的(de)質(zhi)量(liang)，用(yong)於(yu)遠(yuan)距(ju)離(li)檢(jian)查(zha)的(de)熱(re)像(xiang)儀(yi)至(zhi)少(shao)應(ying)具(ju)備(bei)320×240像素、最好是640×480像素的圖像分辨率。
rexiangyihaiyingpeibeiyouhuhuanjingtou，yibiancaozuoyuannenggougenghuanchangjiaojingtou，jinxingyuanjulijianzha，birucongzhishengjishang。danshijianyichangjiaojingtoujinyongyutuxiangfenbianlvgaoderexiangyi。shiyongchangjiaojingtoujinxingyuanjuliceliangdedifenbianlvrexiangyiwufatancedaozhishitaiyangnengdianchibanguzhangdexiweireliangxijie。
從不同視角進行檢查
使用FLIR P660紅外熱像儀拍攝的太陽能電池板背麵熱圖像，它的
對應可見圖像如右圖所示。
zaiduoshuqingkuangxia，yianzhuangdeguangfuzujianyekeyongrexiangyicongzujianhoufangjinxingjianzha。zhezhongfangshikeyijiangtaiyangheyunduodeganraoxingrefanshejianzhizuixiao。ciwai，congzujianhoubuhuodedewendukenengbijiaogao，yinweishizhijieceliangdianchi，erbushitouguobolibiaomianjinxingceliang。
周圍環境和測量條件
應ying選xuan擇ze晴qing朗lang天tian氣qi進jin行xing熱re像xiang檢jian查zha，因yin為wei雲yun朵duo會hui降jiang低di太tai陽yang輻fu照zhao度du，並bing產chan生sheng熱re反fan射she幹gan擾rao。但dan隻zhi要yao所suo用yong的de熱re像xiang儀yi足zu夠gou靈ling敏min，即ji便bian是shi在zai陰yin天tian也ye可ke以yi獲huo得de有you用yong的de圖tu像xiang。安an靜jing的de環huan境jing也ye比bi較jiao有you利li，因yin為wei太tai陽yang能neng電dian池chi板ban表biao麵mian的de任ren何he氣qi流liu都dou會hui造zao成cheng傳chuan遞di性xing冷leng卻que，從cong而er降jiang低di熱re梯ti度du。空kong氣qi溫wen度du越yue低di，潛qian在zai熱re對dui比bi度du就jiu越yue高gao。建jian議yi在zai清qing晨chen進jin行xing熱re像xiang檢jian查zha。
這幅熱圖像展示了大片高溫區域。由於缺乏更多信息，無法看清這是
熱異常還是遮蔽/熱反射。
lingyizhongtigaoreduibidudefangfashiduankaidianchifuzai，yiduankaidianliu，shireliangjinjinyikaotaiyangfuzhaoduchansheng。ranhoujieshangfuzai，zaidianchidefarejieduanjinxingjianzha。
但(dan)在(zai)正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)，係(xi)統(tong)檢(jian)查(zha)應(ying)在(zai)標(biao)準(zhun)運(yun)行(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)，即(ji)負(fu)載(zai)狀(zhuang)態(tai)下(xia)進(jin)行(xing)。取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)池(chi)和(he)問(wen)題(ti)或(huo)故(gu)障(zhang)的(de)類(lei)型(xing)，在(zai)無(wu)負(fu)載(zai)或(huo)短(duan)路(lu)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)可(ke)提(ti)供(gong)額(e)外(wai)的(de)信(xin)息(xi)。
測量誤差
產生測量誤差的主要原因是熱像儀放置不當和周圍環境與測量條件欠佳。典型的測量誤差原因有：
視場角過窄
太陽輻照度隨著時間推移而改變（例如由於雲層變化所致）
熱反射（如太陽、雲朵、周圍更高的建築、測量裝備等）
局部遮蔽（如周圍建築或其他構築物的遮蔽）
熱圖像提供的信息
熱圖像提供的信息
如ru果guo太tai陽yang能neng電dian池chi板ban的de某mou些xie部bu位wei溫wen度du高gao於yu其qi他ta部bu位wei，溫wen暖nuan區qu域yu會hui清qing晰xi顯xian現xian在zai熱re圖tu像xiang上shang。取qu決jue於yu形xing狀zhuang和he位wei置zhi，這zhe些xie熱re點dian和he熱re區qu域yu能neng夠gou指zhi示shi出chu不bu同tong的de故gu障zhang。如ru果guo整zheng個ge組zu件jian的de溫wen度du都dou高gao於yu往wang常chang，這zhe可ke能neng表biao明ming存cun在zai互hu連lian問wen題ti。如ru果guo單dan個ge電dian池chi或huo電dian池chi組zu顯xian示shi為wei一yi個ge熱re點dian或huo溫wen度du較jiao高gao的de“拚接圖案”，通常是旁路二極管故障、內部短路或電池錯配所致。
這些紅點顯示溫度一直高於其他組件的組件，表明存在連接故障。
在一個太陽能電池內的這個熱點表明該電池內部存在物理損傷。
遮蔽和電池裂縫在熱圖像上顯示為熱點或多邊形斑塊。電池或電池局部溫度升高表明電池發生故障或存在遮蔽。應比較負載、無負載和短路條件下獲得的熱圖像。將從模塊正麵和背麵拍攝的熱圖像進行比較，也可以得到有價值的信息。
常見模塊故障列表
當然，為了準確識別故障，出現異常的模塊還應進行電學測試和目視檢查。
結論
光伏係統熱像檢查可迅速定位電池和模塊的潛在缺陷，並迅速探測出電氣互連問題。檢查是在正常運行條件下進行，不需要關閉係統。
為了獲得信息量較大的準確熱圖像，必須遵循某些條件和測量程序：
應使用合適的熱像儀和配件；
需要充足的太陽輻照度（至少500W/m2，最好是700W/m2以上）；
視場角應在安全範圍（5°至60°之間）
避免遮蔽和熱反射
熱像儀主要用於查找故障。對檢測到的異常現象進行分類和評估需要對太陽能技術、被檢查係統和附加的電氣測量值有透徹的了解。適當的文件材料當然也必不可少，並應包含所有檢查條件、附加測量值和其他相關信息。
使用熱像儀進行檢測（先是用於安裝期間的質量控製，緊接著是常規檢查）可促進全麵、jiandandijiankongxitongzhuangtai。zhejiangyouzhuyubaochitaiyangnengdianchibandegongnengjiyanchangqishiyongshouming。yinci，shiyongrexiangyijiancetaiyangnengdianchibanjiangxianzhutishengyunyinggongsidetouzihuibaolv。
