中國質量新聞網訊(張陽 建輝)“雙碳”趨勢下,大力發展新能源已經成為各個行業的共識,在這其中,分布式光伏正迎來行業快速發展期。從確定676個“整縣推進”試點名單,“整縣分布式”市場爭奪日趨白熱化,到在沙漠、戈壁、荒漠規劃建設4.5億千瓦的大型風電光伏基地,光伏產業的未來,將是星辰大海。
談到分布式光伏市場的發展前景,無論是分布式屋頂還是大型地面電站場景下,具備高功率、高效率、高可靠、高發電量的210至尊超高功率組件均給出了更優解。
超12個月發電量實證 至尊組件發電性能優勢明顯
根據常州及銀川兩個實證基地的數據顯示,筆者了解到至尊組件的發電量均高于傳統540W組件,最高可達1.7%。
據悉,常州項目是基于天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室實證場地。該項目自2020年9月起開始測試,至2021年3月數據,210至尊系列單面組件單瓦發電能力高于傳統540W單面組件1.6%。組件安裝傾角25°,安裝高度0.5m,采用IV多通道測試儀采集數據。
發電量測試結果(常州)
而銀川項目是國家光伏質檢中心(CPVT)戶外實證基地,位于寧夏銀川市,年輻射強度在500W/m2及以上的時間大于2000小時。以筆者了解到的信息,該項目于2021年4月正式開始進行戶外發電量實證監控,預計結束時間為2022年4月。安裝傾角40°,安裝高度1m,地表為沙土地,雙面組件背面無遮擋,數據采集方式為高精度直流電表+逆變器SG20RT-20,采集組串的直流側發電量數據,組件均為4mm2線纜。
根據2021年4月至2022年2月數據顯示,210至尊系列單面組件單瓦發電量高于傳統540W單面組件1.7%;210至尊系列雙面組件單瓦發電量高于傳統540W雙面組件1.1%。
發電量測試結果(銀川)
高發電量從何而來?“三大優勢”彰顯卓越
一、優異的低輻照性能:實際輻照低于1000W/m2,均具備單瓦發電量優勢
以銀川項目的測試結果圖為例,可以明顯看出,在輻照較高的天數中,至尊組件發電量與傳統組件相當,但是在低輻照占比更多的天數中,至尊組件發電量增益明顯,說明即使在一類光資源地區下,至尊組件低輻照性能帶來的發電量優勢依然明顯。以下圖表根據3個月實證綜合數據統計得來:
不同輻照下至尊組件發電量測試結果
在實際輻照低于1000W/m2(STC標準測試條件)時,210至尊組件因電阻損耗引起的發電量損失相較傳統540W組件更少,因此210至尊組件低輻照性能較傳統540W組件更優異。以2021年6月的數據為例,銀川CPVT實證基地輻照量超過1000W/m2占比僅占3.98%,所以低輻照性能水平決定了實際發電量水平。
210至尊組件因其優異的低輻照性能,整體的發電性能將更具優勢;當其應用于低輻照占比相對銀川更高的廣袤地區時,210至尊組件的單瓦發電量相對優勢也將更加凸顯。
2、更低的遮擋損失:正面+背面,兩面都更低
以筆者了解到的信息來看,此前光伏組件在實際應用中,由于早晚陣列間陰影遮擋,建筑物、樹木、云朵等遠景引起的陰影遮擋都可能會造成光伏組件串聯失配,導致光伏組件發電效率降低,嚴重時會產生熱斑現象進而損壞組件。
而至尊系列組件得益于210mm尺寸硅片及創新的版型設計,在組件正面遮擋情況下,相同遮擋面積下陰影遮擋導致功率損失均小于傳統540W組件,從而提高發電量。
不同遮擋條件下,各類組件的功率衰減比例,可見下表:
當出現雙面組件背面遮擋情況,相比于常規單面光伏組件,雙面光伏組件可以利用來自空中散射和地表的反射輻射,因此具有更高的發電效益。
50mm檁條電池片輻照損失模擬結果對比
在雙面組件實際應用中,部分項目會存在組件背面橫梁遮擋,以50mm檁條為例:當50mm寬檁條距離電池片35mm時,210半片電池片背面輻照遮擋損失為26.1%,而傳統540W半片電池片背面輻照遮擋損失為28.5%。
將正背面輻照及背面輻照遮擋損失帶入光電耦合模型,以相同寬度檁條進行雙面組件背面遮擋,在不同地表下發電量仿真,210至尊雙面組件在相同背面遮擋下均優于傳統540W組件0.09%~0.42%。
不同地表下背面遮擋發電量損失對比
三、優異的工作溫度:保護組件光電轉化效率
光伏組件工作溫度對組件工作性能有著重要的影響。隨著工作溫度升高,電池片的光電轉化效率會降低,造成組件整體輸出電性能降低。以常州實證項目來看,測試地點為草地,測試樣件固定支架1H橫裝,傾角25°,安裝高度0.5m; 組件工作溫度采集方式為HIOKI熱電偶數據采集儀,三種不同尺寸組件(M6-72、M10-72、G12-55)加權平均溫度如下圖所示:
不同類型組件工作溫度測試結果
選取其9月5日數據作為典型晴天條件,將實測數據及實測氣象數據代入穩態熱平衡模型,實測及模擬結果對照如下圖,可見210至尊組件與傳統540W組件工作溫度基本趨于一致:
典型晴天下工作溫度及熱平衡模型測試結果
據了解,天合光能至尊系列組件基于210mm硅片,功率最高可達670W,創新采用低電壓、高功率設計理念,通過光伏科學與技術國家重點實驗室的測試、模擬工作以及多地項目實證,其優秀的低輻照性能、工作溫度和更好的抗陰影遮擋能力得到有力闡釋,發電性能優勢明顯。與此同時,還可以實現長組串設計,從而減少組串及組件數量、節省安裝成本、加快工程進度,從而具備更優的系統價值、更低的度電成本、更高的發電收益。(資料及圖片來源:天合光能)