CQC太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品戶外實(shí)證行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要點(diǎn)全解析

:為規(guī)范戶外試驗(yàn)場(chǎng)的技術(shù)要求，保障光伏產(chǎn)品戶外實(shí)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心（CQC）在我國(guó)6個(gè)典型氣候區(qū)分別建立了實(shí)證基地，并于2017年11月立項(xiàng)并啟動(dòng)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品戶外實(shí)證標(biāo)準(zhǔn)綜合體的制訂工作。

（來(lái)源：微信公眾號(hào)“CQC新能源”）

標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路徑

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)綜合體包含總則、試驗(yàn)場(chǎng)技術(shù)要求、光伏組件及原輔材料、光伏電控設(shè)備及電器附件和光伏系統(tǒng)等五項(xiàng)系列標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃分兩個(gè)階段執(zhí)行，2017-2019年計(jì)劃完成前三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。現(xiàn)已由國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)于2017年11月下達(dá)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃，計(jì)劃編號(hào)為2017RB065-2017RB067，由中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心負(fù)責(zé)起草。

本項(xiàng)目小組成員近10人，相關(guān)核心成員從事光伏產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)研究超過(guò)10年，并參與過(guò)國(guó)內(nèi)第一個(gè)國(guó)家級(jí)光伏實(shí)證實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。前三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)核心編寫(xiě)成員對(duì)典型實(shí)證基地反復(fù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、組內(nèi)討論等工作，預(yù)計(jì)2019年10月前完成標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批，戶外實(shí)證標(biāo)準(zhǔn)綜合體技術(shù)框架如圖1所示。

光伏組件戶外實(shí)證核心要求

光伏組件作為光伏系統(tǒng)的核心產(chǎn)品，在戶外嚴(yán)苛環(huán)境條件下的運(yùn)行性能直接影響整個(gè)光伏系統(tǒng)發(fā)電收益。本標(biāo)準(zhǔn)從產(chǎn)品安裝、性能測(cè)試、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)周期和結(jié)果評(píng)定等多角度考慮，提出一套科學(xué)合理的戶外實(shí)證實(shí)驗(yàn)方法，為綜合評(píng)價(jià)光伏組件性能提供數(shù)據(jù)支撐。

01光伏組件戶外實(shí)證總體技術(shù)要求

光伏組件戶外實(shí)證試驗(yàn)劃分為光伏組件試驗(yàn)區(qū)和光伏組串試驗(yàn)區(qū)，并設(shè)置氣象環(huán)境參數(shù)以及電氣參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，長(zhǎng)期對(duì)氣象環(huán)境參數(shù)、組件（組串）溫度和電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集，數(shù)據(jù)可由大數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行綜合處理分析。

02樣品安裝方式

評(píng)估光伏組件戶外發(fā)電性能，一般情況下只需采集單個(gè)光伏組件直流端數(shù)據(jù)分析。但在實(shí)際情況中，由于光伏組件串聯(lián)失配損失，導(dǎo)致單個(gè)組件發(fā)電性能并不能代表實(shí)際情況中的組串發(fā)電性能。因此，本項(xiàng)目選取組串式和單個(gè)組件兩種安裝方式來(lái)評(píng)估組件戶外發(fā)電性能。

組串式：同一型號(hào)8個(gè)組件樣品組成2-3kW的小型系統(tǒng)，串聯(lián)接入并網(wǎng)逆變器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)組串直流端數(shù)據(jù)；

組件式：同一型號(hào)2個(gè)組件樣品直接接入戶外電壓-電流測(cè)試設(shè)備。

2.1數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

實(shí)證試驗(yàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置氣象環(huán)境參數(shù)以及電氣參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，長(zhǎng)期對(duì)氣象環(huán)境參數(shù)、組件（組串）溫度和電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集。為減小光伏組件性能測(cè)試的不確定度，氣象環(huán)境參數(shù)和組串電氣參數(shù)的設(shè)備采樣間隔一般設(shè)置為5秒。由于電流-電壓測(cè)試設(shè)備受組件電流循環(huán)次數(shù)的限制，單個(gè)組件電氣參數(shù)采樣間隔一般設(shè)置為1分鐘。

2.2光伏組件戶外實(shí)證試驗(yàn)周期

為減小由于季節(jié)性差異導(dǎo)致的光伏組件發(fā)電性能差異，光伏組件樣品在戶外實(shí)證試驗(yàn)場(chǎng)的試驗(yàn)時(shí)間建議以一年為一個(gè)周期，至少一個(gè)周期，投樣季節(jié)或周期可由試驗(yàn)雙方商定。

將中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心所屬海南瓊海濕熱內(nèi)陸環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)一年的實(shí)證數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖4所示，監(jiān)測(cè)時(shí)間段為2017.06～2018.05。月總輻照量主要分布在60～200kWh/m2，其中2017.11～2018.01為冬季，月總輻照量68kWh/m2處于全年最低水平，組件月發(fā)電量也處于全年最低水平；2017.06～2017.08為夏季，月總輻照量156kWh/m2處于全年較高水平，組件月發(fā)電量也隨之較高。

2.3光伏組件戶外實(shí)證結(jié)果評(píng)定

通過(guò)對(duì)可評(píng)價(jià)光伏組件性能的主要指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（如圖5）可知，在評(píng)價(jià)光伏組件發(fā)電性能時(shí)，光伏組件能效比（MPR）和等效發(fā)電小時(shí)數(shù)所占權(quán)重最大，發(fā)電量所占權(quán)重次之，實(shí)證轉(zhuǎn)化效率和衰減率所占權(quán)重最小，作為參考指標(biāo)。宜采用權(quán)重較大的光伏組件能效比（MPR）和等效發(fā)電小時(shí)數(shù)作為光伏組件發(fā)電性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表2為主要性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的匯總解析。同樣可以看出，光伏組件能效比(MPR)和等效發(fā)電小時(shí)數(shù)可將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸一化處理，使得處理結(jié)果更加具有可比性，最適合作為光伏組件發(fā)電性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

在中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心所屬的海南瓊海濕熱內(nèi)陸環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行的為期一年的戶外實(shí)證實(shí)驗(yàn)可對(duì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)所占權(quán)重做出合理解釋。實(shí)證時(shí)間為2017年6月到2018年5月，涉及單晶、多晶、雙玻、半片等來(lái)自我國(guó)8家典型組件企業(yè)的11種類型光伏組件，每種組件以組串式接入光伏逆變器，裝機(jī)容量在2.1kW到2.4kW之間。

圖6為主要參數(shù)變化趨勢(shì)對(duì)比情況，圖中可以看出在裝機(jī)容量相近的情況下，光伏組件年度能效比(MPRannual)、年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)和組串年發(fā)電量變化趨勢(shì)呈正相關(guān)；實(shí)證轉(zhuǎn)化效率和衰減率的變化趨勢(shì)則與組串年發(fā)電量變化趨勢(shì)相關(guān)性較小。

對(duì)于年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)和光伏組件年度能效比(MPRannual)的具體數(shù)據(jù)變化情況，我們選取了海南瓊海為期一年的戶外實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如表3。4號(hào)組件的年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)為1339.1h，光伏組件年度能效比(MPRannual)為87.5%，在11種組件中表現(xiàn)最好；2號(hào)組件的年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)為1242.4h，光伏組件年度能效比(MPRannual)為81.1%，在11種組件中表現(xiàn)最差。綜合圖6和表3的結(jié)果說(shuō)明，年能效比和年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)能夠較好地體現(xiàn)出組件設(shè)計(jì)、安裝等方面的差異，更適合作為組件戶外實(shí)證試驗(yàn)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

因此，通過(guò)對(duì)海南瓊海為期一年的戶外實(shí)證數(shù)據(jù)分析計(jì)算，我們選取MPRannual值86.3%和82.8%作為評(píng)估光伏組件發(fā)電性能好壞的邊界值（如圖7），其中，性能最差的組件位于顏色條接近左端的位置，性能最好的組件位于顏色條接近右端的位置。

選取年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)1323h和1270h作為評(píng)估光伏組件發(fā)電性能好壞的邊界值（如圖8），其中，性能最差的組件位于顏色條接近左端的位置，性能最好的組件位于顏色條接近右端的位置。年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)評(píng)級(jí)臨界值適用于海南瓊海濕熱內(nèi)陸環(huán)境，其他地區(qū)可參考借鑒。

原標(biāo)題:CQC戶外實(shí)證行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要點(diǎn)全解析