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4月8日，國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(大慶基地)學(xué)術(shù)委員會(huì)2022年年度工作會(huì)議暨第四季度數(shù)據(jù)匯報(bào)會(huì)在北京順利舉行，學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、創(chuàng)新中心代表、大慶黃河公司代表參加會(huì)議。會(huì)議對(duì)2022年度工作進(jìn)行了總結(jié)、對(duì)2023年度工作計(jì)劃進(jìn)行審議并向大會(huì)匯報(bào)了2022年第四季度的實(shí)證數(shù)據(jù)。

國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(大慶基地)位于黑龍江省大慶市，是國(guó)家能源局批準(zhǔn)的首個(gè)國(guó)家級(jí)光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，由國(guó)家電投黃河公司建設(shè)運(yùn)維。該實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以推動(dòng)光伏、儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展為目標(biāo)，于2021年11月啟動(dòng)試運(yùn)行，2022年1月正式運(yùn)行，填補(bǔ)了行業(yè)戶外實(shí)證空白。

(相關(guān)資料圖)

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(shí)證成果，此次發(fā)布的是2022年四季度的實(shí)證成果報(bào)告。隨著時(shí)間周期的逐步完善，大慶基地的實(shí)證效果為全球高緯度、高寒地區(qū)光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行、設(shè)備選型等提供了詳實(shí)可供參考的數(shù)據(jù)，也為我國(guó)新型能源體系建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

會(huì)上，產(chǎn)業(yè)檢測(cè)與數(shù)據(jù)分析中心主任崇鋒匯報(bào)了2022年四季度實(shí)證實(shí)驗(yàn)成果，從氣象、組件、逆變器、支架、光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、光儲(chǔ)系統(tǒng)等7個(gè)方面，切實(shí)反映光伏、儲(chǔ)能裝置及光儲(chǔ)系統(tǒng)在第四季度低環(huán)境溫度、低太陽(yáng)高度角特征下的實(shí)證數(shù)據(jù)及設(shè)備性能，揭示不同工況條件下光儲(chǔ)產(chǎn)品及系統(tǒng)存在的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等問(wèn)題。

分版塊來(lái)看，在氣象實(shí)證實(shí)驗(yàn)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(diǎn)：太陽(yáng)高度角降低，各月瞬時(shí)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(chǎng)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(shí)證實(shí)驗(yàn)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(dòng);相同日累計(jì)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(yùn)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，差異較小;極端低溫條件下，各月發(fā)電量差異較小，整體來(lái)看大尺寸組件發(fā)電量相對(duì)較高;不同尺寸電池片組件，實(shí)測(cè)電壓均高于標(biāo)稱電壓，整體運(yùn)行電流趨勢(shì)減小、電流呈上升趨勢(shì)。

另外，在組件實(shí)證實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，受背面反射增益影響，組件實(shí)際運(yùn)行電流長(zhǎng)時(shí)間高于最大功率點(diǎn)工作電流，對(duì)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(jìn)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(shí)測(cè)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(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮背面增益，避免限功率運(yùn)行。

從逆變器數(shù)據(jù)來(lái)看，不同技術(shù)逆變器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)效率基本可達(dá)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(guó)產(chǎn)IGBT和進(jìn)口IGBT逆變器在不同負(fù)載下的效率和中國(guó)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(yùn)行時(shí)長(zhǎng)較第三季度呈增大趨勢(shì)，低負(fù)載下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)較第三季度呈減小趨勢(shì)。

不過(guò)，逆變器實(shí)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(dòng)后較長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)載運(yùn)行，且現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(diǎn)針對(duì)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(jìn)而提高發(fā)電量。

從支架實(shí)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(shì)一致，雙軸支架累計(jì)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(jì)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(shí)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(jìn)行選擇。全維支架隨著太陽(yáng)高度角的降低，南北側(cè)開始運(yùn)行時(shí)間較晚，結(jié)束時(shí)間較早，整體的運(yùn)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(yáng)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(lái)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(yùn)行出力曲線各不相同，集成不同類型支架，可改變?cè)兄Ъ艿某隽μ匦?通過(guò)配置不同類型支架容量比例，可一定程度上實(shí)現(xiàn)特定的輸出功率曲線。

此外，從光伏電站系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)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(duì)發(fā)電量的影響關(guān)系密切，需要長(zhǎng)期實(shí)證監(jiān)測(cè)、積累數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，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(jì)算公式。

從儲(chǔ)能產(chǎn)品及系統(tǒng)實(shí)證數(shù)據(jù)看，不同技術(shù)儲(chǔ)能電池現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況條件下溫控效果相對(duì)較好，基本控制在10°C以內(nèi)，未發(fā)生熱失控現(xiàn)象，同時(shí)電池電壓基本保持穩(wěn)定，所有技術(shù)儲(chǔ)能產(chǎn)品均未出現(xiàn)過(guò)電壓運(yùn)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(chǔ)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(chǔ)能后可以有效抑制其并網(wǎng)點(diǎn)頻率波動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)頻率超過(guò)調(diào)頻死區(qū)后啟動(dòng)調(diào)頻功能，通過(guò)控制儲(chǔ)能有功功率達(dá)到調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)頻率的目的，調(diào)節(jié)效果較好，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)，降低頻率波動(dòng)最大值達(dá)1.26Hz。

此外，通過(guò)大慶基地光儲(chǔ)實(shí)證發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)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(chǔ)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(wú)法在不同天氣下自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整閾值。行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注共同研究光儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行控制閾值動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)，提高儲(chǔ)能在新能源中的出力波動(dòng)平抑效果并增加發(fā)電利用小時(shí)數(shù)。

會(huì)上，還審議通過(guò)了學(xué)術(shù)委員會(huì)秘書姜銘琨代表委員會(huì)匯報(bào)的“2022年度委員會(huì)工作情況及2023年度工作計(jì)劃”，與會(huì)代表對(duì)四季度實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給予高度評(píng)價(jià)。認(rèn)為學(xué)術(shù)委員會(huì)在實(shí)證實(shí)驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)方案、報(bào)告編制、科學(xué)研究及報(bào)告編制方面起到了積極的指導(dǎo)作用，對(duì)國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)施產(chǎn)生了有益影響，保障了平臺(tái)的“獨(dú)立性、科學(xué)性、權(quán)威性、公正性”。

同時(shí)，參會(huì)委員也對(duì)平臺(tái)及委員會(huì)今后的工作方向提出建議：

一是進(jìn)一步深化實(shí)證實(shí)驗(yàn)研究，深入分析現(xiàn)象背后的機(jī)理，對(duì)導(dǎo)致問(wèn)題的原因進(jìn)行甄別，進(jìn)一步去推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步;

二是加強(qiáng)對(duì)2022年度實(shí)證工作中部分組件發(fā)電量、支架凍脹等問(wèn)題的深入研究;

三是在實(shí)證工作的基礎(chǔ)上深化實(shí)驗(yàn)工作的開展，比對(duì)不同設(shè)計(jì)方案、搭配組合，為行業(yè)裝備優(yōu)化、設(shè)計(jì)選型給出更好的方案;

四是加強(qiáng)對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品和光儲(chǔ)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(shí)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(dòng)標(biāo)準(zhǔn)孵化基地建設(shè)，建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，打造市場(chǎng)認(rèn)可的光伏、儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，積極承辦標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議，推動(dòng)光儲(chǔ)行業(yè)發(fā)展;

六是聯(lián)合學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)進(jìn)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(lái)，委員會(huì)將繼續(xù)與國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，促進(jìn)光伏、儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展，為新能源大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造空間，進(jìn)一步助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。