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T/CP IA 0124—2025
晶体硅光伏组件破损修复技术指南
General technical guidi line for broken crystalline silicon
photovoltaic(PV) module repairment
2025 - 08 - 30 发布 2025 - 09 - 15 实施
中国光伏行业协会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出并归口。
本文件起草单位:常熟阿特斯阳光电力科技有限公司、中国电子技术标准化研究院、国源检验检测技术(江苏)有限公司、苏州赛伍应用技术股份有限公司、苏州中来新材科技有限公司、河海大学、常州瑞赛环保科技有限公司、意诚智造(苏州)科技有限公司、国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、阿特斯阳光电力集团股份有限公司、天合光能股份有限公司、浙江晶科能源有限公司、英利能源发展有限公司、正泰新能科技股份有限公司、隆基绿能科技股份有限公司、上海晶澳太阳能科技有限公司、长沙矿冶研究院有限责任有公司。
本文件主要起草人:许涛、董经兵、庄天奇、葛华云、李新军、宋金帅、王磊、庄虎梁、范维涛、吴晓丽、王慧、黄婷、许贵军、陶武松、李英叶、张伟、周坤超、张发、张建文。
引 言
随着全球能源结构转型,光伏产品作为清洁能源的重要组成部分,需求与比重将越来越大。经过多年的发展,我国光伏累计装机量超六百GW,随着装机越来越多,组件在运行过程中或多或少的出现不同的破损及故障,为减少组件报废对环境的影响,业内已尝试在可控的质量范围内尽量延长光伏组件的使用寿命,通过对光伏组件的修复有减少组件报废带来的环境影响,同时可减少业主发电损失,为此提出制定破损组件修复的技术指导文件。
本文件适用于破损晶体硅光伏组件的修复使用,一般指在光伏电站中或者修复站点进行,其他场合的破损也可参考执行,如运输、安装等过程中产生的可修复的破损。
晶体硅光伏组件破损修复指南
1 范围
本文件规定了晶体硅光伏组件破损修复的基本原则、破损修复类型、修复材料和修复技术的选择,组件修复处理,修复纪录等。
本文件适用于破损晶体硅光伏组件的修复,不适用于薄膜、钙钛矿等非晶体硅光伏组件的破损修复。
本文件适用于光伏电站运行中发现的破损晶体硅光伏组件修复,其它场合的破损晶体硅光伏组件修复可参考执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 36567 光伏组件检修规程
GB/T 39753 光伏组件再回收利用通用技术要求
GB/T 45075 退役光伏组件梯次利用通用规范
T/CPIA 0009 电致发光成像测试晶体硅光伏组件缺陷的方法
IEC 61215-1 地面用光伏组件 设计鉴定和定型 第1部分:测试要求 [Terrestrial
photovoltaic(PV) modules—Design qualification and type approval—Part1:Requirements for testing]
IEC 61215-2 地面用光伏组件 设计鉴定与定型 第2部分:测试程序[Terrestrial photovoltaic (PV) modules—Design qualification and type approval—Part 2 : Test procedures]
IEC 61730-1 光伏组件安全鉴定 第1部分:结构要求 [Photovoltaic (PV) module safety qualification—Part 1 : Requirements for construction]
IEC 61730-2 光伏组件安全鉴定 第2部分:测试要求 [Photovoltaic (PV) module safety qualification—Part 2 : Requirements for testing]
IEC 62788-2-1 光伏组件用材料测量程序 第2-1部分: 聚合物材料 前板和背板 安全要求(Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules—Part 2-1: Polymeric materials—Frontsheet and backsheet—Safety requirements)
IEC 62790 光伏组件接线盒 安全要求和试验(Junction boxes for photovoltaic modules— Safety requirements and tests)
IEC 62852 光伏系统中直流应用的连接器.安全要求和试验(Connectors for DC-application in photovoltaic systems—Safety requirements and tests)
IEC TS 62915 光伏组件认证、设计、安全鉴定 重测导则 [Photovoltaic (PV) modules—Type approval, design and safety qualification—Retesting]
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
破损晶体硅光伏组件 damaged crystalline silicon photovoltaic(PV) module
受外力或环境因素导致外观或者功能性损伤的晶体硅光伏组件。
[来源:GB/T 20861-2007,2.1,有修改]
3.2
梯次利用 echelon use
退役光伏组件直接或经过加工、修复等相关工艺,经检测、分类后,保持全部或部分功能能够再次应用到低于原来使用要求以及不同场景中进行再使用的过程。
[来源:GB/T 45075—2024,3.2]
3.3
修复技术 technology of repair
可以消除破损晶体硅光伏组件外观或功能性损伤的特定技术方法。
3.4
修复材料 material of repair
可用于消除破损晶体硅光伏组件外观或功能性损伤的特定材料。
3.5
破损等级 rating of damage
破损晶体硅光伏组件根据外观或功能性损伤的严重程度划分的等级。
4 基本原则
4.1 适应性
4.1.1 根据破损类型和破损程度确定修复技术与修复材料。
4.1.2 修复技术应采用经过验证可行的行业技术。
4.1.3 修复材料和修复技术在使用前需进行验证,修复材料应满足 IEC 61215-1 和 IEC 61730-1 要求;背板修复材料应满足 IEC 62788-2-1要求,接线盒修复材料应满足 IEC 62790 要求,连接器修复材料应满足 IEC 62852 要求,边框修复涉及更换新边框的需满足安装载荷要求。
4.1.4 修复材料应与待修复的破损晶体硅组件材料在物理、化学和力学性能上具有良好的匹配性。
4.1.5 修复材料和修复技术的选择应与客户达成共识。
4.1.6 退役晶体硅光伏组件修复后的再利用应遵从 GB/T 45075 退役光伏组件梯次利用通用规范要求。
4.1.7 修复后的晶体硅光伏组件可使用于不高于其系统电压的应用场景。
4.2 经济性
4.2.1 破损晶体光伏组件修复前需从技术投入成本、工艺流程复杂度和修复经济性等指标,判定是否具备修复可行性再执行修复程序。经济性分析见附录 A。
4.2.2 在满足性能条件下优先选用低成本、低污染、低能耗的修复材料和技术简单的修复流程。
4.3 环保性
4.3.1 修复材料和技术的选择应满足资源利用最大化,环境污染最小化,能源消耗最优化的原则。
4.3.2 在修复工艺设计和材料选择上要为再制造、循环利用和延长服役寿命创造条件。
4.3.3 修复过程中产生的废料,按 GB/T 39753 要求进行处置。
5 破损类型及破损修复等级划分
5.1 破损类型
5.1.1 组件修复前应确定破损晶体硅光伏组件破损所在位置及破损类型。
5.1.2 破损类型按晶体硅光伏组件核心部件对应的外观及功能性损伤程度进行划分。破损晶体硅光伏组件典型的破损类型详见表 1。
5.2 破损程度
破损严重程度划分如下:
a) 轻度破损,非功能性的破损,未伤及核心元器件,不影响组件电性能;
b) 中度破损,非功能性的破损,或轻微功能性破损,部分伤及核心元器件,组件电性能受部分影响;
c) 严重破损,功能性的破损, 已伤及核心元器件,组件电性能受到严重影响。
5.3 修复难度
修复难度划分如下:
a) 低等难度:修复难度低,维修人员可借助简单工具,如美工刀,夹钳等进行修复;
b) 中等难度:有一定修复难度,维修人员需要借助一些专业设备,如电烙铁等进行修复,或者修复步骤流程较多,需要一定的修复技巧;
c) 高等难度: 具有较高的修复难度,且存在修复失效风险。
5.4 破损等级
5.4.1 根据破损的严重程度和修复的难易程度可将破损类型进行破损等级划分,一级和二级推荐修复,三级不推荐修复。典型破损类型划分见表 1。
表 1 破损晶体硅光伏组件典型破损等级划分
表 1 破损晶体硅光伏组件典型破损等级划分(续)
6 修复技术
6.1.1 修复技术的选择应遵循 4.1适用性原则。
6.1.2 应根据破损等级选择合适的修复技术,基于行业水平整理的典型破损类型对应的常见修复技术见表 2。
6.1.3 修复技术可随着技术的进步进行升级优化。
表 2 典型破损晶体硅光伏组件类型常见修复技术
7 破损晶体硅光伏组件修复程序
7.1 修复前
7.1.1 根据 GB/T 36567 光伏组件检修规程,对待修复组件进行故障检查、判断缺陷位置和原因,根据表 1 确定破损等级。
7.1.2 根据破损等级选择合适的修复材料制定修复技术方案。
7.1.3 根据附录 A 评估修复的经济性。
7.1.4 确定具备技术可行性和经济可行性后,制定具体修复工艺流程。
7.1.5 修复前应对作业人员进行相应培训,包括作业技能及安全培训。
7.2 修复过程
7.2.1 将待修复组件进行清洗、检验、相应预处理及表面防护。
7.2.2 根据修复作业指导书进行修复工作。在进行修复工作时涉及安全防护需按照要求执行。
7.2.3 根据修复记录要求进行相关记录。
7.2.4 修复过程中产生的废弃物进行收集。
7.3 修复后
7.3.1 破损晶体硅光伏组件修复后按 GB/T 36567 进行检查,并进行相关测试, 以确保满足修复要求。不同修复类型可选择不同的测试方案,同时结合现场的实际情况进行。修复后测试要求参考表 3。
7.3.2 外观要求,应满足 IEC 61215-2 MQT 01 要求。
7.3.3 安全要求,按 IEC 61215-2 MQT 03 和 MQT 15 进行绝缘电阻、绝缘耐压和湿漏电流测试,按 IEC 61730-2 MST 13 进行接地连继性测试。
7.3.4 功能性要求,按 IEC 61215-2 MQT 02 进行最大功率确定,按照 T/CPIA 0009 进行 EL 测试。
7.3.5 修复后的组件需贴上修复标识。
注:修复完成的组件的安全性和功能性等应达到客户认可。
表 3 修复组件性能评估参照表
8 修复记录
修复纪录至少应包括以下信息,修复记录可参考附录 B:
a) 组件型号,序列号;
b) 破损类型及破损位置;
c) 组件修复类型及修复材料;
d) 客户的名称和地址;
e) 修复地点、修复时间及作业人员;
f) 修复后组件的检测项目及检测结果。
附 录 A (资料性)经济性分析
A.1 经济性分析要素
A.1.1 置换成本:新件的单价,运输与安装费用,新组件与原有系统匹配性,更换支架乃至汇流箱逆变器等成本。
A.1.2 修复成本:人工成本、技术成本、原材料成本、能源成本等。受到修复技术水平、修复时间、加工方法、加工路径等多重因素影响。
A.1.3 剩余价值:破损组件经修复后仍有一定服役能力,将其剩余服役能力折算为经济价值,称为剩余价值。
A.1.4 退役成本:主要包括退役处置的人工费,环保费等。
A.2 经济性分析
A.2.1 当修复成本C1低于置换成本C2时,表明修复组件在经济性方面具有优势。
A.2.2 当修复成本C1低于剩余价值V1时,表明通过修复可使破损组件较高的剩余价值得以实现,具有良好的经济性。
A.2.3 通过经济可行性指标K判定经济可行性,当K<0时说明具备可行性。经济可行性按式A.1进行计算。
A.2.4 针对特殊情况,需统筹考虑组件尺寸, 电流电压等匹配性带来的资源稀缺性影响,按公式(A. 1)计算:
K=V1+C1-C2 ··································· (A.1)式中:
K ——经济可行性指标;
V1——破损组件的剩余价值;
C1——针对破损组件的修复成本;
C2——针对破损组件置换成新组件的成本。
A.3 分析决策流程
图 A.1 分析决策流程
附 录 B
(资料性)
破损晶体硅光伏组件修复记录表
B.1 修复记录表
B.1.1 修复记录表可记录修复信息。
B.1.2 修复记录表为可选。
表 B.1 破损晶体硅光伏组件修复记录表
参 考 文 献
[1] GB/T 20861 废弃产品回收利用术语