国家标准 GB/37663.1一2019 湿热带分布式光伏户外实证试验要求第部分:光伏组件 Outdoorempiriealtestrequirementsfordistributedphotowoltaicinwarmdamp elimate一Part1:Photovoltaicmodule 2019-06-04发布 2020-01-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/T37663.1一2019 次目前言范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义样品要求试验条件与装置 5.1试验场地和环境条件 5.2光伏支架安装要求 5.3测试设备试验序列性能测试 7.1性能测试项目 7." 外观检查 7.3峰值功率测试 7.！绝缘测试湿漏电流测试电致发光测试红外热成像户外实证试验 8.1试验要求 8.2试验周期 8.3户外实证测试项目 8.4维护与试验期间性能检测 9 试验结果处理 10试验报告 10
GB;/T37663.1一2019 前言 GB/T37663《湿热带分布式光伏户外实证试验要求》目前分为3个部分第1部分:光伏组件; 第2部分:光伏背板; 第3部分:并网光伏系统本部分为GB/T37663的第1部分本部分按照GB/T1.l一2009给出的规则起草本部分由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC8)提出并归口本部分起草单位电器科学研究院有限公司、科学院电工研究所,质量认证中心,深圳市计量质量检测研究院、隆基乐叶光伏科技有限公司、中检集团南方电子产品测试(深圳)股份有限公司海南电网有限责任公司电力科学研究院、电力科学研究院有限公司、广东华矩检测技术有限公司、江苏辉伦太阳能科技有限公司、珠海中建兴业绿色建筑设计研究院有限公司,河海大学、昆明电器科学研究所、杜邦()研发管理有限公司、顺德中山大学太阳能研究所、南京日托光伏科技股份有限公司、广东永光新能源设计咨询公司、广东中光能投资有限公司本部分主要起草人揭敢新、刘海涛、张雪,蔡纯、陈心欣、朱强忠、王建全、赵海龙,秦彼迪、陈思铭孙建华,陈文峰、王磊,付蕊、黄开云,李宏.胡红杰、曾湘安,董姻、路忠林、孙韵琳,贺亚妮、仇雷飞,庞松岭、董颖华、李颖雯、刘鑫、周琼芳、陈荣荣、赵杰
GB;/T37663.1一2019 湿热带分布式光伏户外实证试验要求第1部分:光伏组件范围 GB/T37663的本部分规定了地面用晶体硅、薄膜光伏组件(聚光光伏组件除外)的户外实证试验要求,包括样品要求、试验条件、安装要求、试验过程、结果处理等本部分适用于GB/T4797.1规定的我国"湿热”气候区的分布式光伏发电系统中应用的光伏组件大型地面光伏电站应用的光伏组件,以及我国“亚湿热”气候区也可参照执行本部分不适用于双面光伏组件规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T4797.！环境条件分类自然环境条件温度和湿度 GB50794一2012光伏发电站施工规范 GB50797一2012光伏发电站设计规范 IEC60410计数检查抽样和程序(Samplingplansandproceduresforinspectionbyattributes) 光伏器件第1部分;光伏电流-电压特性的测量(Photovoltaiedeviees一Part1 IEC60904-1 Measurementofphotovoltaie curent-voltagecharacteristics) EC60904-2光伏器件第2部分;标准太阳能装置的要求(Photovotaicdevices一Part2;Re- quirementsforreferencesolardevices 1EC60904-9光伏器件第9部分:太阳能模拟器性能要求(Photovoltaicdeviees一Part9Solar simulatorperformancerequirements EcC60904-10光伏器件第10部分;线性测量方法(Photovoltaicdevices一Part10;Methodsof linearitymeasurement ECTs60904-13光伏器件第13部分:光伏组件的电致发光(EL)测试(Photovoltaicdevices Part13;Electroluminescenceeofphotovoltaicmodules) EC61215-1地面用光伏组件设计鉴定和定型第1部分;试验要求[Terestrialphotovoltaie PVmodules一Deigngualifieation.and ypeapproval一Part1;Testreqirements灯 IEC61215-2:2016地面用光伏组件设计鉴定和定型第2部分;试验程序[Terrestrialphoto7 woltaic(PV)nmodules一DesignqualificationandtypeapprovalPart2;Testprocedures IEC61724-1 光伏系统性能第1部分:监测系统(Photovoltaic systemperformance一Partl: Monitoring IEC61853-1光伏组件性能测试和能量评级第1部分;辐照度和温度性能测试和能量评级 [Photovotaie(PVmocduleperformtnretetingandenereyrating一Partl.Irnadiancee.andtemperatureper formancemeasureentsand powerrating
GB/T37663.1一2019 术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 光伏组件实证效率photowotaicmodulepracticaleffieieney 在户外实际工作环境下,组件实测峰值功率与人射到该组件总面积上的辐照功率的百分比 3.2 光伏组件能效比photowoltaicmodnleperformanceratio MPR. 光伏组件的实际发电量与组件基于额定功率发电量的比值,是评估光伏组件质量的综合性指标 3.3 光伏组件功率衰减率photovotaicmoduledegradationrate R 在户外实证试验前后,标准测试条件下光伏组件的峰值功率之差与组件初始峰值功率的百分比样品要求从同一规格型号同一批次的产品中,按IEC60410规定的方法随机地抽取13个(如需要可增加)组件用于户外实证试验其中,2个为控制样品,1个为备用样品,其余10个为检验样品(其中8个用于组串性能测试,2个用于单个组件性能测试,见图1) 这些组件应由符合相应图纸和工艺要求规定的材料和元器件所制造,并经过制造厂常规检测、质量控制与产品验收程序样品到达试验机构的日期距离生产日期不超过3个月组件应该是完整的,附带产品数据手册,包括系统最大许可电压并给出户外实证试验期间,组件控制样品的储存要求以及组件的清洁方法和频次如果试验样品有特殊需要,需附带以下材料: 组件制造厂推荐的安装连接方式; -其他需要和组件同时安装的附件设备,如夹具、边框或包装材料连接件,如2m长的光伏连接线缆、接插件等 5 试验条件与装置 5.1试验场地和环境条件实证试验场应选择在能代表湿热气候环境的典型地区其中湿热气候区应按照GB/T4797.1规定的“湿热”气候区如针对亚湿热气候区的光伏组件的应用,则参照GB/T4797.1规定的“亚湿热” 气候区选择典型地区开展试验场地应平坦空旷,暴露面的东,南、西方向应无仰角大于20",北方向应无仰角大于45的障碍物场地的自然环境条件应长期保持相对稳定,尽可能减少人为因素的影响宜设在该地区主导风向的上方试验场地可保持当地的自然植被状态或人工植被状态,草高不宜超过200mm,不得有积水场地周围可设有栅栏试验场内应设置气象观测和大气分析仪器,长期连续地观测记录
GB;/T37663.1一2019 5.2光伏支架安装要求固定或跟踪式支架,使测试样品与标准器件在同一个平面内,偏差士2°,应满足: 光伏支架设计符合GB50797一2012中6.8的要求; 支架安装,光伏组件安装符合GB50794一2012中5.2的要求; 光伏支架应安装牢固,符合G;B50794一2012中6.8的要求对于固定支架,组件下边沿距离地面高度应不小于0.8m;对于跟踪式支架,光伏组件安装到支架上以后,组件下边沿最低位置距离地面高度不小于0.5n --对于彩钢瓦屋顶光伏的实证试验,组件安装不作最低高度要求,但安装高度应在试验报告中记录 5.3测试设备 5.3.1户外电压-电流测试设备户外电压-电流测试设备应满足以下要求可实现组件负载最大功率点追踪,电压电流测量精度为士1% -测量通道数;2个及以上,测量同步精度优于500ms 1-V曲线扫描时间不大于10s,测试数据点数不少于200个; 适用于湿热带环境,防护等级至少为IP65 5.3.2室内电压-电流测试设备太阳模拟器应符合IEC60904-9中规定的BBA级或更高等级,电压电流测量精度为士0,2% 5.3.3辐照度测量设备总辐射表或符合IEC60904-2规定的标准光伏器件,应满足热电堆型辐射表的光谱范围为300nm一3000nm,测量范围覆盖0w/m'一2000w/m* 如果采用标准光伏器件作为辐照度测量设备,标准光伏器件与被测组件的光谐响应特性应匹配,标准光伏器件的电流应符合IEC60904-10的要求,在一定辐照范围内呈线性变化测量设备应经过计量检定/校准,总辐射表校准不确定度<3.0%,标准光伏电池的校准不确定度<2.0%,标准光伏组件的校准不确定度<3.0%; 设备应每年进行一次计量检定/校准,满足测试要求推荐同时采用上述两种辐照度测量设备进行测量结果的差异对比 5.3.4温度测量设备测量精度;士1C,测量重复性;士0.5C 试验序列按图1所示的试验序列,将组件分组,进行初期性能测试,开展户外实证试验,进行试验后性能测试
GB/T37663.1一2019 外观检查 13个组件峰值功率渊试 STC 绝缘测试湿漏电流测试电致发光测试 10个组件 2个红外热成像 !个控刺备用组件组件 2个组件 8个组件单个组件直流发电量测试组串能效比计算直流发电量测试实证效率测试能效比计算功率衰减计算红外热成像按需更换或保存至试验结束外观检查蜂值功率测试 STC 绝缘测试湿漏电流测试电致发光测试图1户外实证试验序列
GB;/T37663.1一2019 性能测试 7.1性能测试项目在光伏组件样品开展户外实证试验前后,根据图1的顺序,开展性能测试组件的性能测试项目及要求见表1 表1性能测试项目测试项目测试要求测试地点外观检查 IEC61215-1以及IEC61215-22016的4.1测试要求,拍照留存实验室、现场稳定性试验" IEC61215-1 实验室或户外峰值功率测试 IEC61215-1以及IEC61215-2:2016的4.6测试要求实验室绝缘测试 Ec 1以及IEc61215-2;2016的4.3测试要求 61215- 实验室湿谢电流测试 Ec61215-1以及IEc612152;2016的4.15测试要求实验室电致发光测试实验室,现场 IEcTs60904-13,拍照留存红外热成像现场红外热成像应在辐照度>700w/m”时测得稳定性试验仅在户外实证试验开始前进行的初始性能测试中进行 7.2外观检查在开展试验前,应对光伏组件试验样品进行外观检查并拍照记录有以下外观缺陷的组件样品不能用于试验破碎、开裂、或外表面脱附,包括上层、下层、边框和接线盒 a b 弯曲,不规整的外表面,包括上层、下层,边框和接线盒的不规整以至于影响到组件的安装和/ 或运行; 一个电池的一条裂缝,其延伸可能导致超过一个电池10%以上面积不能接人电路在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道; d 丧失机械完整性,导致组件的安装和/或工作都受到影响， e 如果组件的机械完整性依赖于层压件或其他黏结方式,气泡的总面积不得超过组件总面积 fD 的1%; 密封材料前板、背板、二极管或其他组成部分存在任何烧焦熔化的现象; g h) 有效电池片上明显的孔洞或者腐蚀面积超过电池片面积的10%; 连接器、接头或端子破损; i 存在任何短路的带电部分或者暴露的导电部分; ) 组件的标记(铭牌)脱落或者字迹难以分辨 k3 7.3峰值功率测试在标准测试条件下,按照IEC60904-1中的规定,测量组件样品的初始峰值功率 7.4绝缘测试按照IEC61215-1和IEC61215-2:2016中的相应规定,对组件样品进行绝缘试验,符合要求的组件
GB/T37663.1一2019 进行后续试验 7.5湿漏电流测试按照IEC61215-1和IEC61215-2;2016中的相应规定,对组件样品进行湿漏电流试验,符合要求的组件进行后续试验 7.6电致发光测试对于试验室的EL测试,按照IECTs60904-13中的相应规定,对组件样品进行电致发光测试,识别记录碎片、隐裂.断栅等异常现象,并使用红外相机保存图片对于现场的EL测试,在夜晚或在遮光布覆盖下,用便携式EL测试设备,对组件样品进行电致发光测试,并使用红外相机拍照保存 7.7红外热成像现场的组件红外热成像拍照的步骤如下确保测试时天气晴朗,在辐照度>700w/m'时(每分钟最大变化量不超过10% a 组件处于原试验状态,无需断开 b 将红外相机对准待拍照组件并调整拍摄距离和焦距,使得整个组件能完全显示在屏幕上尽 c 量使相机垂直人射,不要形成阴影,并尽量使组件在相机显示屏里呈直角型对焦清晰后,拍照并保存,检查照片清晰度,必要时重拍 d 记录下拍照时实际环境温度、相对湿度、太阳辐照度(可准确记录拍照时间,从气象系统中查得对应环境参数值) fD 如红外热成像中组件出现热斑等异常,应予以记录,必要时着重针对异常位置进行局部拍照记录 8 户外实证试验 8.1试验要求 8.1.1组件安装要求 8.1.1.1组件的安装方式将光伏组件固定安装在试样架上,在与组件的同一平面内安装总辐射表(或标准光伏器件),并记录样品在试样架的位置其中: 组串试验;8个组件样品(如需要可增加组串试验的组件样品个数,并在试验报告中注明)串联 a 接人并网逆变器,连接并网线缆并网运行 b)单个组件试验;2个组件样品直接接人户外电压-电流测试设备; c 每个投试型号需留至少2块组件作为控制样品,遮光储存于试验场 8.1.1.2安装朝向与角度 S5 光伏组件朝向可选择以下角度 a 朝南,倾斜角取当地纬度角或组件最佳倾角 b 按组件实际应用情况选择朝向及角度
GB;/T37663.1一2019 8.1.2监测数据 8.1.2.1 数据监测项目实证试验场应设置气象环境参数以及电气参数监测装置,长期对气象环境参数、组件温度和电气参数进行实时监测和采集参数的监测和采集要求见表2 表2数据监测项目与监测要求类别单位记录间隔采样间隔参数 w/m' 辐照强度(水平面,样品平面) 5min wh/m 总辐照量(水平面、样品平面)" 5min 环境温度 5nminm 相对湿度 % mlm 气象环境数据风速 m/s 5min 风向 5min 大气压 kPa 5min 降水量 5min mm 每天日照时数" 组件温度 5nmin A 5 直流电流 min 光伏组串监测数据直流电压 5min w 直流功率 5min 直流发电量 wh 5min 组件温度 5min 短路电流 5min mmin 开路电压 5nmin min 光伏组件监测数据 (户外电压-电流测试) 最大功率 w 5min min 最大功率点电压 5nmin min 最大功率点电流 A 5min 1min 采样间隔为气象监测系统或电气数据监测系统内部设定总辐照量为气象监测系统根据辐照强度自动积分累计降雨量与日照时数为气象监测设备自动累计 8.1.2.2气象环境参数气象环境参数监测包括;总辐射量(水平面、样品平面),总辐照度(水平面,样品平面),环境温度、相对湿度、风速、风向大气压、降水量,见表2 8.1.2.3组件温度按照IEC61853-1的规定,在被测组件背面粘贴温度传感器温度传感器位置应处于相应的电池片
GB/T37663.1一2019 背面)用于监测组件温度 8.1.2.4电气参数组串的电气参数主要包括;组串的直流电流、直流电压、直流功率,直流发电量对于户外电流-电压测试方式,单个组件的电气参数主要包括:电压-电流特性(短路电流、开路电压.最大功率,最大功苹点电压,最大功率点电流等》. 监测参数的记录和采样频率要求见表2 8.2试验周期试验时间宜以一年为一个周期,至少一个周期投样季节宜选在春末夏初其他投样季节或周期可由试验双方商定 8.3户外实证测试项目 8.3.1光伏组件(组串)发电量测试在试验周期内,通过光伏组件实测最大功率与时间的积分确定光伏组件发电量,用E，表示其中组串的直流发电量通过实测得到将每日/月/年测试数据汇总分析,计算得出组件组串)每日/月/年发电量,并绘制组件月发电量变化曲线发电量按式(1)计算 E，-尸,公式中试验周期！内,组件的发电量,单位为千瓦时(kwh) P -户外光伏组件的实测峰值功率,单位为千瓦(kW); 组件功率测试时间间隔,单位为小时(h) t 试验每一时间段(日/月/年)后,将每日/月/年实测的数据汇总分析,计算得出组件(组串)每日/月/ 年发电量,并绘制组件月发电量变化曲线 8.3.2光伏组件(组串)能效比测试在试验周期内,通过光伏组件(组串)的能效比测试结果,评估光伏组件(组串)在湿热带典型环境条件发电性能的综合能量效率将每日/月/年测试数据汇总分析,计算得出组件(组串)每日/月/年能效比曲线分布,并得出组件每月能效比差异分布在试验周期内,光伏组件的实际发电量与组件基于额定功率的发电量的比值,按式(2)计算 E/H MPR PsTc/Gs 式中: MPR 在一定试验周期！内,组件的能效比; 试验周期内,组件的发电量,单位为千瓦时(kwh); H 在一定试验周期内,组件表面接收的太阳总辐照总量,单位为千瓦时每平方米 kwh/m=); N 光伏组件在标准测试条件(STC)下的峰值功率,单位为瓦(w); 'src 标准测试条件下(1000w/m=)的太阳光总辐照强度,单位为瓦每平方米(w/m) GsTe 试验每一时间段(日/月/年)后,将每日/月/年实测的数据汇总分析,计算得出组件(组串)每日/月/ 年能效比曲线分布,并得出组件每月能效比差异分布 8.3.3光伏组件实证效率测试在试验周期内,通过对光伏组件在不同辐照度、温度、风速条件下电压-电流特性的户外长期同步测
GB;/T37663.1一2019 试,得到光伏组件在湿热带典型气候条件下的实际转换效率,并绘制被测组件的实际转换效率随辐照度、组件温度的变化曲线实证效率按式(3)计算: ×100% G×S 式中: 光伏组件实证效率; 7 户外光伏组件的实测峰值功率(受实时的辐照强度、温度等环境条件的影响),单位为瓦(w; P 组件表面接收的实测太阳总辐照强度,单位为瓦每平方米(w/m'); G 组件的总面积,单位为平方米(m). 在一定时间范围内(如月/季/年),绘制被测组件在湿热带典型气候环境下的实际转换效率随辐照度、组件温度的变化曲线 8.3.4光伏组件功率衰减率测试在试验周期内,确定光伏组件在湿热带典型气候环境的衰减率与衰减趋势曲线,分析得出在不同气候环境下造成组件功率衰减关健参数,并绘制月/季度/年衰减趋势曲线选取环境条件稳定,样品表面辐照度大于700w/m=的实测最大功率修正到sTc下的功率按式(4)计算 P P 初始 R,= ×100% P 初始式中: R 光伏组件功率衰减率; P -户外实证试验前,光伏组件在STC下的峰值功率,单位为瓦特(w); 初始 ” -户外实证试验后,光伏组件在STc下的峰值功率,单位为瓦特(w. '最终选取环境条件稳定,样品表面辐照度大于700w/m'的实测最大功率修正到STC下的功率,计算在一定工作时间内月,季度,年)被测组件峰值功率衰减率并绘制衰减趋势曲线 8.4维护与试验期间性能检测试验期间除保证表2要求的数据检测以外,试验期间光伏组件至少每月清洗一次,清除组件表面的灰尘、油污或影响试验结果的其他外来物质对于鸟粪等外来物,应做到每天及时清理对于辐照计等测量监测设备的维护按IEC61724-1的规定进行试验期间每3个月需进行现场性能查测,主要查测项目有外观检查如有异常应拍照记录 aa b 红外拍照选取辐照度不小于700w/m的时刻,对组件进行红外拍照,记录组件整体的温度分布在试验过程中,如发现组件有以下情况,须使用备用样品更换失效组件,且在试验报告中说明: 组件接线盒或连接头损坏、二极管失效,导致组件断路或短路; a b 组件发电效率与同时投样的其他组件相比,已降低至70%以下影响组件正常发电的其他因素试验结果处理组件初始性能和户外实证试验后的性能测试可用于评估组件的功率衰减和工艺稳定性试验机构应对组件样品实证试验前后性能测试结果分析,试验过程中监测数据、测试数据有效性分析、试验测试结果分析等进行综合分析
GB/T37663.1一2019 试验结果处理应包含(但不限于)以下内容 a 记录组件样品初始测试,试验期间以及试验后的外观检查结果,对组件外观变化以及缺陷进行描述 b 记录试验过程中出现的组件热斑、电池片隐裂等可能导致组件失效的情况给出组件在不同温度、辐照度条件下的实际转换效率曲线 c d 给出组件(组串)每日/月/年能效比以及每月能效比差异分布; 给出组件(组串)每日/月/年发电量以及月发电量变化曲线; e fD 对于单个组件选用户外电流-电压测试方式的,给出一定工作时间内(月、季度、年)被测组件峰值功率衰减率以及衰减趋势曲线; 给出每个组件样品初始测试与最终测试的峰值功率衰减率 g 10试验报告试验报告应包括如下内容标题 a b 实验室的名称、地址和完成试验的地点报告的标识; c 委托客户的名称和地址; d 组件样品信息(包括生产厂家,型号,数量等) 组串式逆道变器、户外电压-电流测试设备的信息(包括生产厂家、型号等). 试验地点; g 试验条件(包括安装倾角、朝向等) h 所采用的试验方法; 接收到试验样品的日期以及试验开始、结束和评定日期对试验方法的任何偏离、附加或排除,相关特殊试验的任何其他信息,如环境条件 k 试验结果(包括初始性能测试结果、中期性能查测、试验期满后的性能测试结果,包括组件外观缺陷和电致发光检测的照片); m试验期间环境因素汇总记录 n)试验结果不确定度的表述(必要时 0

湿热带分布式光伏户外实证试验要求第1部分：光伏组件GB/T37663.1-2019详解

随着人们对清洁能源的需求越来越大，光伏发电也得到了广泛应用。在湿热带地区，光伏组件的性能和可靠性受到了严峻考验。因此，进行分布式光伏户外实证试验尤为重要。

一、试验标准

1. 温度循环试验

温度循环试验是指将光伏组件置于不同温度下进行循环变化的试验。要求试验过程中组件的输出功率损失不应超过5%。

2. 湿热循环试验

湿热循环试验是将光伏组件置于高温高湿度的环境中进行稳定性测试。试验要求输出功率损失不应超过5%。

3. 防风压试验

防风压试验是指对光伏组件进行风载荷和机械载荷的测试，以确定其在强风和极端气候条件下的耐受能力。

二、试验要求

1. 试验样本数量

根据GB/T 37663.1-2019标准规定，试验所需的样本数量应该符合统计学原理，并应考虑到生产批次、型号品种等因素。

2. 试验条件

试验应在户外自然环境下进行，遵守相关安全规定，试验期限不少于12个月。

3. 数据分析

试验完成后，要对试验数据进行分析，包括光伏组件的输出功率、电流、电压等参数的变化情况。

三、注意事项

在进行分布式光伏户外实证试验时，需要注意以下事项：

1. 安全防护

在实施试验前应做好安全防护工作，确保试验过程中不会发生人员伤害、电气火灾等意外情况。

2. 设备维护

要定期对试验设备进行维护保养，避免因设备故障导致试验数据丢失或不准确。

3. 数据分析

试验完成后要对试验数据进行科学分析，得出可靠结论，并对结果加以总结和归纳。

以上是对《湿热带分布式光伏户外实证试验要求第1部分：光伏组件GB/T37663.1-2019》的一些详解和注意事项。希望本文能为读者提供一定的参考和帮助。