國(guó)家光儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)前三季數(shù)據(jù)：N型TOPCon、N型IBC組件發(fā)電更優(yōu)

12月13日，國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（大慶基地）三期設(shè)計(jì)方案咨詢會(huì)以線上會(huì)議形式召開。來自國(guó)內(nèi)光伏及儲(chǔ)能行業(yè)知名企業(yè)代表，國(guó)電投黃河公司、國(guó)家電投光伏（儲(chǔ)能）產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心共50余人參加會(huì)議。會(huì)議聚焦大慶基地前三季度實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分享、大慶基地三期設(shè)計(jì)方案等展開研討，通過共享2022年前三季度光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為光伏、儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展提供實(shí)證、實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)等服務(wù)，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

國(guó)家能源局新能源和可再生能源司處長(zhǎng)邢翼騰，國(guó)家電投集團(tuán)專家委專家謝小平，北京師范大學(xué)副校長(zhǎng)、青海師范大學(xué)校長(zhǎng)史培軍，西北旱區(qū)生態(tài)水利工程省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地主任周孝德，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)江華，中科院微系統(tǒng)所研究員、IECTC82副主席劉正新，中電聯(lián)電力發(fā)展研究院副院長(zhǎng)宋立軍，大慶市發(fā)改委副主任薛志勛，國(guó)家電投光伏創(chuàng)新中心黨委委員、副總經(jīng)理龐秀嵐等參加會(huì)議。會(huì)議由謝小平主持。

據(jù)了解，國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)于2021年11月19日啟動(dòng)運(yùn)行、2022年1月1日開始實(shí)證實(shí)驗(yàn)工作，目前項(xiàng)目已開展實(shí)證實(shí)驗(yàn)方案161種、產(chǎn)品69種，涉及31個(gè)制造廠商，基本涵蓋了國(guó)家光伏、儲(chǔ)能行業(yè)的主流產(chǎn)品和具備推廣應(yīng)用的新產(chǎn)品。

為了確保平臺(tái)測(cè)試方案的科學(xué)性、測(cè)試條件的一致性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，國(guó)家電投黃河公司在方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、數(shù)據(jù)分析等各階段，開展技術(shù)交流會(huì)、方案論證會(huì)、專家咨詢會(huì)。平臺(tái)安裝了涵蓋資源、環(huán)境、電性能、機(jī)械性能等7大類19種在線測(cè)試設(shè)備共計(jì)515臺(tái)（套），建立40多種分析模型，采集數(shù)據(jù)點(diǎn)達(dá)30多萬(wàn)點(diǎn)，每天采集數(shù)據(jù)量超過300GB，開發(fā)150多份分析報(bào)表，實(shí)現(xiàn)光伏電站全要素、全過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和分析。

會(huì)上，國(guó)家電投光伏創(chuàng)新中心產(chǎn)業(yè)檢測(cè)與數(shù)據(jù)分析中心負(fù)責(zé)人從氣象、組件、逆變器、支架、光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能產(chǎn)品、儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)證實(shí)驗(yàn)七個(gè)方面，客觀呈現(xiàn)了高緯度、寒溫帶地區(qū)光伏儲(chǔ)能實(shí)證數(shù)據(jù)及變化規(guī)律，為光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、運(yùn)行策略優(yōu)化等提供詳實(shí)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

具體包括：

一、氣象實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2022年，基地前三季度環(huán)境溫度最高（最大值32.50℃）、水平面瞬時(shí)輻照最大（最大值為1.16kWh/m2），天氣以多云為主，且實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在多云天氣下組件背面組照最大。同時(shí)實(shí)證實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，大慶地處高緯度地區(qū)，在日出日落時(shí)分，太陽(yáng)光會(huì)直接照射到組件背面，特別是6、7月份太陽(yáng)照射組件背面時(shí)長(zhǎng)均超過4h，占組件背面日累計(jì)輻照的20%左右。此外，從大慶地區(qū)實(shí)測(cè)光譜來看，該地區(qū)與AM1.5標(biāo)準(zhǔn)光譜在400nm-640nm波段內(nèi)存在較大差距，這對(duì)指導(dǎo)今后開展電池與組件的定制化設(shè)計(jì)制造有很大幫助。

二、組件實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

前三季度整體來看N型高效組件發(fā)電較優(yōu)，其中N型TOPCon組件發(fā)電量最高，其次是N型IBC組件。實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明N型高效組件總體發(fā)電性能最優(yōu)，代表未來組件技術(shù)發(fā)展方向。

通過對(duì)組件運(yùn)行溫度、電壓、電流等運(yùn)行參數(shù)開展實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)基地組件運(yùn)行溫度整體較低，前三季度組件日平均最低運(yùn)行溫度為-14.3℃，特別是第一季度組件在低溫環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行溫度低于25℃。

三、逆變器實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

前三季度大慶基地各類型逆變器戶外實(shí)證中國(guó)效率均在97.5%-98.5%之間，滿足廠家承諾值要求，特別是國(guó)產(chǎn)IGBT轉(zhuǎn)換效率在各月基本與進(jìn)口IGBT相當(dāng)。同時(shí)，逆變器效率環(huán)境溫度的關(guān)系較為密切，前三季度隨著氣溫升高各技術(shù)路線逆變器效率均略有下降。

2022年大慶地區(qū)夏季多云天占比較高，導(dǎo)致逆變器長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，6-7月份最為明顯，各類型逆變器低于30%負(fù)載率運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)甚至達(dá)到50%以上，且各類型逆變器在30%以下低負(fù)載下逆變器效率偏低，因此結(jié)合大慶地區(qū)典型氣候特征，逆變器設(shè)備選型應(yīng)考慮低負(fù)載下逆變效率。

四、支架實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

前三季度整體來看雙軸跟蹤系統(tǒng)發(fā)電量最高，斜單軸和平單軸次之，分別較固定支架發(fā)電量增益依次為23.83%、22.89%和11.2%；全維支架7月份開始正常運(yùn)行后發(fā)電量明顯提高，第三季度發(fā)電量最高，柔性支架總體發(fā)電量略低于固定支架，不同廠家累計(jì)發(fā)電量存在略微差異。同時(shí)，從實(shí)證出力曲線來看，跟蹤支架較固定支架、柔性支架相比功率曲線更加偏平，對(duì)電力系統(tǒng)更加友好。

大慶地區(qū)地處高緯度地區(qū)，平單軸帶5°和10°傾角平單軸支架累計(jì)輻照較常規(guī)平單軸優(yōu)勢(shì)明顯，實(shí)證數(shù)據(jù)表明：前三季度帶10°傾角平單軸累計(jì)發(fā)電量最高，帶5°傾角次之，分別較常規(guī)支架高11.59%、4.25%；帶10°傾角平單軸正面累計(jì)輻照較常規(guī)平單軸高27.08%，特別是一季度帶10°和5°傾角平單軸較常規(guī)平單軸輻照優(yōu)勢(shì)明顯，二季度基本相當(dāng)，三季度具備一定優(yōu)勢(shì)。

五、光伏系統(tǒng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)數(shù)十種設(shè)計(jì)方案前三季度實(shí)證數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出平單軸支架組合方案發(fā)電量最高，其次是集成平單軸和固定支架組合方案，特別是平單軸+組串式逆變器+大尺寸雙面組件發(fā)電優(yōu)勢(shì)明顯，該設(shè)計(jì)方案功率曲線更扁平化，可提高早晚的發(fā)電量，降低中午的發(fā)電量，減少限功率運(yùn)行，有效提升系統(tǒng)發(fā)電量；其次是平單軸、固定支架+組串式逆變器+大尺寸雙面組件方案。深入研究不同設(shè)計(jì)方案有利于探索、優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案及科學(xué)指導(dǎo)設(shè)備選型，提升光伏發(fā)電系統(tǒng)效率。

六、儲(chǔ)能產(chǎn)品實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

大慶基地儲(chǔ)能產(chǎn)品和儲(chǔ)能系統(tǒng)區(qū)經(jīng)過調(diào)試及試運(yùn)行，總體運(yùn)行較穩(wěn)定，從儲(chǔ)能系統(tǒng)效率來看，儲(chǔ)能電池本體的效率較高，可達(dá)到承諾值，其中三元鋰電池最高；且各技術(shù)路線儲(chǔ)能產(chǎn)品電芯溫度一致性、電芯電壓一致性相對(duì)較好，實(shí)測(cè)最高電壓和最低電壓均在保護(hù)電壓范圍之內(nèi)，電壓差均在控制范圍內(nèi)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)增加PCS、功率轉(zhuǎn)換器件損耗、泵自耗電后，整體系統(tǒng)效率下降較大，特別是夏季空調(diào)自耗電明顯更高，帶來儲(chǔ)能系統(tǒng)效率（含廠用電）在夏季高溫、冬季低溫條件下更低。

七、儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

光伏電站配置儲(chǔ)能后可以實(shí)現(xiàn)能量搬移、調(diào)峰調(diào)頻等，實(shí)現(xiàn)輸出增加友好。在能量搬移場(chǎng)景下，晴天下調(diào)節(jié)效果最好，多云天、陰天等下出力曲線波動(dòng)性較大，調(diào)節(jié)效果一般；在調(diào)峰調(diào)頻應(yīng)用效果來看，配置儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同的典型天氣下均可對(duì)電網(wǎng)的頻率波動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在頻率變化較大時(shí)，配置集中調(diào)頻儲(chǔ)能的發(fā)電系統(tǒng)可有效控制其并網(wǎng)點(diǎn)頻率偏差，可按照并網(wǎng)點(diǎn)的頻率變化而調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)效果較好。

會(huì)議上，平臺(tái)學(xué)術(shù)委員會(huì)專家、行業(yè)技術(shù)專家、設(shè)備供應(yīng)商代表等參會(huì)人員對(duì)平臺(tái)前三季度實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給予肯定，一致認(rèn)為平臺(tái)對(duì)光伏、儲(chǔ)能產(chǎn)品進(jìn)行大量戶外測(cè)試，得到了大量實(shí)驗(yàn)室無(wú)法模擬的成果，客觀反映了實(shí)證產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)方案在高緯度寒溫帶典型氣候區(qū)的戶外實(shí)際運(yùn)行特性，與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)、理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證，希望未來持續(xù)完善優(yōu)化平臺(tái)建設(shè)、運(yùn)行特性研究、實(shí)證實(shí)驗(yàn)理念及方案創(chuàng)新，為推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研用”、對(duì)外合作交流，國(guó)家制定光伏和儲(chǔ)能新產(chǎn)品、新技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等提供科學(xué)依據(jù)，為中國(guó)乃至全球新能源行業(yè)技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮更大作用、作出更大貢獻(xiàn)。

謝小平表示，實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證了光伏儲(chǔ)能產(chǎn)品與實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)系，如實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明N型電池發(fā)電量、電池的溫度特性、環(huán)境溫度之間的關(guān)系與實(shí)驗(yàn)室成果一致，主流產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供的關(guān)鍵技術(shù)參與戶外實(shí)證數(shù)據(jù)趨勢(shì)基本一致。同時(shí)，通過實(shí)證實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了一些產(chǎn)品存在的問題，如跟蹤支架的可靠性、光儲(chǔ)聯(lián)合控制策略等，為改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提供了數(shù)據(jù)支撐與改進(jìn)方向。

會(huì)議聽取了平臺(tái)三期工程設(shè)計(jì)方案等相關(guān)內(nèi)容的介紹，中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)、中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中建材光伏檢測(cè)認(rèn)證院，華為公司、中信博、南瑞繼保、陽(yáng)光電源、天合光能等組件、逆變器、支架和儲(chǔ)能廠家代表，分別就平臺(tái)三期項(xiàng)目建設(shè)方案優(yōu)化及新技術(shù)、新產(chǎn)品、新理念的融入進(jìn)行了深入探討交流，共同為平臺(tái)高質(zhì)量建設(shè)和國(guó)家光伏、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展建言獻(xiàn)策。

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