最新數(shù)據(jù)！國家光伏實驗平臺（大慶基地）四季度實證成果發(fā)布

4月8日，國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）學(xué)術(shù)委員會2022年年度工作會議暨第四季度數(shù)據(jù)匯報會在北京順利舉行，學(xué)術(shù)委員會委員、創(chuàng)新中心代表、大慶黃河公司代表參加會議。會議對2022年度工作進行了總結(jié)、對2023年度工作計劃進行審議并向大會匯報了2022年第四季度的實證數(shù)據(jù)。

國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）位于黑龍江省大慶市，是國家能源局批準(zhǔn)的首個國家級光伏、儲能實證實驗平臺，由國家電投黃河公司建設(shè)運維。該實證實驗平臺以推動光伏、儲能行業(yè)發(fā)展為目標(biāo)，于2021年11月啟動試運行，2022年1月正式運行，填補了行業(yè)戶外實證空白。

截至目前，大慶基地已經(jīng)相繼發(fā)布了一季度、半年度、三季度的實證成果，此次發(fā)布的是2022年四季度的實證成果報告。隨著時間周期的逐步完善，大慶基地的實證效果為全球高緯度、高寒地區(qū)光伏電站系統(tǒng)設(shè)計運行、設(shè)備選型等提供了詳實可供參考的數(shù)據(jù)，也為我國新型能源體系建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

會上，產(chǎn)業(yè)檢測與數(shù)據(jù)分析中心主任崇鋒匯報了2022年四季度實證實驗成果，從氣象、組件、逆變器、支架、光伏系統(tǒng)、儲能裝置、光儲系統(tǒng)等7個方面，切實反映光伏、儲能裝置及光儲系統(tǒng)在第四季度低環(huán)境溫度、低太陽高度角特征下的實證數(shù)據(jù)及設(shè)備性能，揭示不同工況條件下光儲產(chǎn)品及系統(tǒng)存在的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等問題。

分版塊來看，在氣象實證實驗數(shù)據(jù)中，大慶基地第四季度相較于第三季度呈現(xiàn)出以下特點：太陽高度角降低，各月瞬時最大輻照降低；環(huán)境溫度降低，平均溫度為-4.32℃，溫度區(qū)間主要集中于-15 ~ 10℃；以多云天為主，共有40天；雪地應(yīng)用場景突出，從11月24日開始下雪，出現(xiàn)積雪現(xiàn)象，背面輻照占比明顯增加。

在組件實證實驗數(shù)據(jù)中，N型高效組件發(fā)電較優(yōu)，不同廠家相同技術(shù)組件，由于工藝不同，發(fā)電量增益存在一定波動；相同日累計輻照量下，10月發(fā)電量較小，12月發(fā)電量較大；組件第四季度主要運行在-20°C到-10°C之間；不同技術(shù)路線組件，各月溫度基本一致，差異較??；極端低溫條件下，各月發(fā)電量差異較小，整體來看大尺寸組件發(fā)電量相對較高；不同尺寸電池片組件，實測電壓均高于標(biāo)稱電壓，整體運行電流趨勢減小、電流呈上升趨勢。

另外，在組件實證實驗中發(fā)現(xiàn)一些問題，受背面反射增益影響，組件實際運行電流長時間高于最大功率點工作電流，對產(chǎn)品自身、配套設(shè)備等可靠性、安全性是否存在影響需進一步深度分析。雙面組件受溫度、地面反射介質(zhì)等綜合影響，實測功率高于正面理論功率，導(dǎo)致雙面組件系統(tǒng)電站以正面理論功率核準(zhǔn)電站的容量不準(zhǔn)確。雙面組件系統(tǒng)電站設(shè)計時應(yīng)充分考慮背面增益，避免限功率運行。

從逆變器數(shù)據(jù)來看，不同技術(shù)逆變器現(xiàn)場實測效率基本可達到承諾值，不同技術(shù)逆變器發(fā)電量，組串式逆變器發(fā)電量最高，集散式逆變器發(fā)電量最低，國產(chǎn)IGBT和進口IGBT逆變器在不同負(fù)載下的效率和中國效率基本一致。

與第三季度相比，第四季度逆變器效率值高出0.42%，但第四季度受輻照、溫度等因素影響，逆變器最大輸出功率較第三季度出現(xiàn)一定程度下降，而且在高負(fù)載下，第四季度逆變器運行時長較第三季度呈增大趨勢，低負(fù)載下的運行時長較第三季度呈減小趨勢。

不過，逆變器實證數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，高緯度地區(qū)，早晚輻照變化較慢，導(dǎo)致逆變器啟動后較長時間處于低負(fù)載運行，且現(xiàn)場實證低負(fù)載情況下逆變器效率較低，逆變效率離散率較大。行業(yè)應(yīng)重點針對逆變器低負(fù)載下的效率開展研究，提高低負(fù)載下的逆變器效率，進而提高發(fā)電量。

從支架實證數(shù)據(jù)分析，不同類型支架單位兆瓦發(fā)電能力基本與輻照趨勢一致，雙軸支架累計單位兆瓦發(fā)電量最高，其次是斜單軸支架、固調(diào)支架，分別較固定支架單位兆瓦發(fā)電量高14.03%、6.29%和1.20%，而在雪天典型天氣下，固調(diào)支架累計發(fā)電量最高，其次是雙軸支架，分別較固定支架高4.10%、1.20%。

值得注意的是，從實證數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，高緯度、寒溫帶氣候下固調(diào)支架結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大改變，導(dǎo)致固調(diào)支架角度調(diào)節(jié)難度大。固調(diào)支架原材料應(yīng)以環(huán)境條件為基礎(chǔ)進行選擇。全維支架隨著太陽高度角的降低，南北側(cè)開始運行時間較晚，結(jié)束時間較早，整體的運行曲線與平單軸較為接近。結(jié)合大慶地區(qū)高緯度地理特性及冬季低太陽高度角現(xiàn)狀，合理優(yōu)化全維支架南北側(cè)傾角控制策略可有效提升特定條件下輸出能力。

從光伏系統(tǒng)匹配數(shù)據(jù)來看，四季度固定支架+組串式逆變器+雙面組件組合方案發(fā)電量最高，平單軸支架+組串式逆變器+雙面組件組合方案發(fā)電量最低。各種組合方案在各月運行出力曲線各不相同，集成不同類型支架，可改變原有支架的出力特性.通過配置不同類型支架容量比例，可一定程度上實現(xiàn)特定的輸出功率曲線。

此外，從光伏電站系統(tǒng)運行實證數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)效率隨著輻照量變化而變化，此現(xiàn)象與雙面組件。跟蹤支架對發(fā)電量的影響關(guān)系密切，需要長期實證監(jiān)測、積累數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗，研究適用光伏電站以雙面組件、跟蹤支架為主的系統(tǒng)效率計算公式。

從儲能產(chǎn)品及系統(tǒng)實證數(shù)據(jù)看，不同技術(shù)儲能電池現(xiàn)場實際工況條件下溫控效果相對較好，基本控制在10°C以內(nèi)，未發(fā)生熱失控現(xiàn)象，同時電池電壓基本保持穩(wěn)定，所有技術(shù)儲能產(chǎn)品均未出現(xiàn)過電壓運行，均工作在安全范圍以內(nèi)，混合電容電芯電壓差最大，為0.63V。但儲能系統(tǒng)增加空調(diào)或泵自耗電后，系統(tǒng)效率下降明顯，其中空調(diào)自耗電損失在7%—10%左右，整體系統(tǒng)損耗接近20%。

光伏電站配置儲能后可以有效抑制其并網(wǎng)點頻率波動，當(dāng)系統(tǒng)頻率超過調(diào)頻死區(qū)后啟動調(diào)頻功能，通過控制儲能有功功率達到調(diào)節(jié)并網(wǎng)點頻率的目的，調(diào)節(jié)效果較好，配置儲能系統(tǒng)在不同的典型天氣下均可對電網(wǎng)的頻率波動進行調(diào)節(jié)，降低頻率波動最大值達1.26Hz。

此外，通過大慶基地光儲實證發(fā)現(xiàn)，儲能裝置增加PCS、功率轉(zhuǎn)換器件損耗后，特別是空調(diào)或泵自耗電后，系統(tǒng)效率偏低。而且光儲聯(lián)合出力控制閾值固定，多云和陰天下調(diào)節(jié)作用不明顯或未發(fā)揮作用，無法在不同天氣下自動動態(tài)調(diào)整閾值。行業(yè)應(yīng)重點關(guān)注共同研究光儲聯(lián)合運行控制閾值動態(tài)調(diào)整技術(shù)，提高儲能在新能源中的出力波動平抑效果并增加發(fā)電利用小時數(shù)。

會上，還審議通過了學(xué)術(shù)委員會秘書姜銘琨代表委員會匯報的“2022年度委員會工作情況及2023年度工作計劃”，與會代表對四季度實證實驗數(shù)據(jù)給予高度評價。認(rèn)為學(xué)術(shù)委員會在實證實驗方法、設(shè)計方案、報告編制、科學(xué)研究及報告編制方面起到了積極的指導(dǎo)作用，對國家光伏、儲能實證實驗平臺的實施產(chǎn)生了有益影響，保障了平臺的“獨立性、科學(xué)性、權(quán)威性、公正性”。

同時，參會委員也對平臺及委員會今后的工作方向提出建議：

一是進一步深化實證實驗研究，深入分析現(xiàn)象背后的機理，對導(dǎo)致問題的原因進行甄別，進一步去推動行業(yè)進步；

二是加強對2022年度實證工作中部分組件發(fā)電量、支架凍脹等問題的深入研究；

三是在實證工作的基礎(chǔ)上深化實驗工作的開展，比對不同設(shè)計方案、搭配組合，為行業(yè)裝備優(yōu)化、設(shè)計選型給出更好的方案；

四是加強對儲能產(chǎn)品和光儲配合的研究，圍繞電池一致性、健康狀態(tài)、循環(huán)壽命展開產(chǎn)品實證，圍繞控制閾值設(shè)定及能量管理系統(tǒng)展開優(yōu)化；

五是持續(xù)推動標(biāo)準(zhǔn)孵化基地建設(shè)，建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，打造市場認(rèn)可的光伏、儲能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，積極承辦標(biāo)準(zhǔn)會議，推動光儲行業(yè)發(fā)展；

六是聯(lián)合學(xué)會、協(xié)會進行數(shù)據(jù)發(fā)布，延伸打造創(chuàng)新聯(lián)合體，拓展基地認(rèn)證功能。

未來，委員會將繼續(xù)與國家光伏、儲能實證實驗平臺一道，同心協(xié)力將大慶基地打造成更加規(guī)范、更具權(quán)威、行業(yè)更為認(rèn)可的專業(yè)實證實驗平臺，促進光伏、儲能行業(yè)發(fā)展，為新能源大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造空間，進一步助力“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。