印度理工学院孟买分校的研究人员分析了通过重新配置来改善具有退化模块的光伏电站的技术经济可行性。该团队使用 Python 建立了一个公用事业规模的光伏电站模型，并研究了不同的重新配置策略和降级模式，并对印度和美国的项目经济可行性进行了分析。
该组织表示：“在几种可能的情况下，重新配置可能是发电厂运营商利用现有组件提高发电量的唯一选择。” “在本文中，重新配置被定义为改变连接到一个串监控箱 (SMB) 的某个模块内光伏组件的电气位置，以增强整个光伏阵列的性能。相同的过程可以重复应用于连接到其他 SMB 的其他模块，从而提升中央逆变器或整个发电厂的性能。”
模拟的公用事业规模电站基于315 W模块，其中30个模块串联，总功率为9.45 kW。另有10块面板并联连接到SMB，总功率达94.5 kW，而10块SMB连接到中央逆变器，总功率达945 kW。公用事业规模电站拥有30台此类逆变器，总装机容量为28.35 MW。
不同的降解
最初，研究人员研究了两种性能下降模式。第一种是分流电阻 (Rsh) 的降低，这通常是由炎热潮湿气候下的电位诱导衰减 (PID) 引起的。第二种是串联电阻 (Rs) 的增加，这通常是由于腐蚀、互连衰减或焊料粘合问题造成的。在这两种情况下，团队都尝试通过将相似的组件组合成新的串来重新配置系统。然而，这种方法只在第一种情况下取得了改善(2.72%)，而在第二种情况下性能反而下降(-0.64%)。
实验结束后，该团队专注于电流非均匀减小的情况，例如涉及PID中Rsh退化的情况，因为发现重新配置在这些情况下具有潜力。针对拟议的场景，概述了六种不同的策略，分别称为C1、C2、C3、C4、C5和C6，它们的成本负担各不相同。总体而言，C6需要重新配置10%的模块，C5需要20%，C4需要40%，C1需要50%，C2需要80%，C3需要90%。
该小组解释说，策略 C1 要求从每个串中挑选出排名前 15 个模块并创建新的串;而策略 C2 将每个串分成 5 组，每组 6 个模块，并按所有 10 个串生成的所有组的平均填充因子 (FF) 的降序对这些组进行校准。此外，策略 C3 将串分成 10 组，每组 3 个模块，并按所有 10 个串生成的所有组的平均填充因子的降序对这些组进行排序。此外，策略 C4、C5 和 C6 的模块值以及所需的模块交换次数均不同。
结果
分析显示，C6策略使性能提升了0.3212%，而C5和C4分别提升了0.9899%和2.4053%。C1策略提升了2.713%，C2和C3分别提升了3.65%和3.7923%。从经济角度来看，在组件成本较低的情况下，那些需要不同组件更换率的策略更为可行。
“如果30 x 10阵列中所有组件都要更换位置，则需要进行150次更换，只需10个人，一天即可完成，”学者们表示。“假设印度的人工成本为每小时0.74美元，美国为每小时7.25美元，每天工作8小时，那么印度更换每个组件的人工成本为每组件0.198美元，美国为每组件1.93美元。因此，100个人大约可以在一个月内重新配置整个28.35兆瓦的发电厂。”
基于这些发现，研究团队得出结论，当满足一些关键条件时，例如模块IV级样品较少、人工成本低以及投资回报期短，重新配置可能具有经济意义。研究小组总结道，当存在单元裂纹或胶结造成的永久性污染时，重新配置也是可行的。
其研究成果发表在《太阳能》杂志上，题为“通过重新配置光伏模块提高退化光伏电站性能的可行性” 。
