10月14日，天合光能首次公開了，日前，銀川國家光伏質檢中心(CPVT)及常州第三方兩個項目地出爐的實證數據。結果顯示天合光能210至尊系列產品戶外發(fā)電量性能，較對比組件——新一代182組件優(yōu)勢顯著。在發(fā)電量測試期間內，210組件均表現(xiàn)出明顯的發(fā)電量增益，單瓦發(fā)電量增益高達1.6%。這得益于天合光能至尊系列產品先進的技術解決方案，全維度降低組件的系統(tǒng)成本及度電成本，成為大型地面電站用高功率組件的新標桿。
銀川實證：210組件單瓦發(fā)電量較對比組件優(yōu)勢明顯，無高工作溫度風險。
天合光能技術專家張舒受邀參加昆明光伏大會，在《至尊超高功率組件性能深度解析》發(fā)言中分享210至尊組件在兩個實證項目中的發(fā)電量優(yōu)異表現(xiàn)。
國家光伏質檢中心(CPVT)銀川戶外實證基地位于寧夏銀川市，為I類地區(qū)，太陽光譜接近標準AM1.5。年輻射強度在500W/㎡及以上的時間大于2000小時，日平均直射輻照量5.75 kWh/m2;銀川屬溫帶大陸性氣候，夏季干熱，早晚溫差較大。2021年4月正式開始進行戶外發(fā)電量實證監(jiān)控，預計結束時間為2022年4月。
項目圖片及樣件安裝方式
圖1 銀川項目地概覽
l 地點：銀川(38.47°N)
l 傾角：40°
l 安裝高度：1m
l 地表：沙地
l 數據采集方式：高季度直流電表+逆變器 SG20RT-20
綜合2021年4月~9月數據，210單面組件單瓦發(fā)電量較182單面組件高1.2%。
圖2 210/182單面發(fā)電量對比
通過上圖可以明顯看到：在發(fā)電量較低的天數中，210組件發(fā)電量增益顯著;根據不同輻照度下發(fā)電能力對比分析，210組件即使在一類光資源地區(qū)下，低輻照性能依然優(yōu)勢明顯：
圖3 不同輻照發(fā)電量對比
得益于210雙面組件更高的雙面率，綜合2021年4月~9月數據，210雙面組件單瓦發(fā)電量高于182雙面組件1.3% ：
圖4 210/182雙面發(fā)電量增益對比
組件戶外安裝時，由于空氣對流換熱更好，組件邊緣溫度相對工作溫度更低;而貼近橫梁的部分的電池片，工作溫度會很高。因此，為探究組件真實工作溫度，CPVT工作溫度監(jiān)控對每類型樣件不同位置采取4個測溫點，測試設備嚴格遵循IEC61724-1 Class A精度，測試結果顯示210組件與對比組件工作溫度基本一致：
圖5 不同組件戶外溫度測試結果
任選典型晴天下，組件工作溫度實測與模擬結果均顯示，210組件并無高工作溫度風險，且早晚低輻照時段，210組件溫度略有優(yōu)勢：
圖6 晴天下組件工作溫度對比
常州實證：低輻照性能優(yōu)異，210組件單瓦發(fā)電量高于對比組件1.6%
常州項目基于天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室實證場地，該項目地位于東經 119.97°，北緯31.83°，屬于北亞熱帶海洋性氣候,常年氣候溫和、雨量充沛、四季分明。春末夏初時多有梅雨發(fā)生,夏季炎熱多雨,最高氣溫度常達36℃以上,冬季空氣濕潤,氣候陰冷。
圖7 常州項目地概覽
常州測試場草地項目自2020年9月起開始測試，綜合2020年9月~2021年3月數據，210單面組件單瓦發(fā)電能力高于對比單面組件1.6%：
圖8 210/182發(fā)電量增益對比(常州)
解密210組件發(fā)電量優(yōu)勢原因
1.210組件發(fā)電量優(yōu)異主要來自于其優(yōu)異的低輻照性能。
為研究210低輻照性能優(yōu)勢，本文以雙二極管模型對測試樣件進行建模分析;二極管模型表征電池及組件特性被廣泛使用，例如PVsyst中的PAN file; 在傳統(tǒng)的單二極管模型上，雙二極管模型額外考慮了耗盡區(qū)的復合損耗，可以有效驗證低輻照下組件性能:
圖9 電池模型
圖10組件模型
使用二極管模型進行電池及組件建模，組件低輻照性能模擬結果及實測結果對比如下：
表1 組件低輻照性能模擬結果及實測結果對比
模擬結果顯示210組件低輻照性能PR200W/m2較182組件高1.3%
使用 Meteonorm 7.2氣象數據，在PVsyst中進行發(fā)電量仿真,
以常州為例，僅單因素低輻照提升1.3%，發(fā)電量將提升1%:
表2測試組件對比情況
備注：模擬結果基于PVsyst V6.85, 氣象數據使用 Meteonorm 7.2數據;模擬與實測差異包括氣象數據差異，功率不確定度及測試設備不確定度
2. 210組件組件工作溫度低于對比組件，低輻照時發(fā)電量更高
為探究組件真實戶外工作溫度，使用HIOKI熱電偶數據采集儀對組件進行工作溫度采集。實證結果顯示，210與對比測試樣件溫度幾乎無差異，根據輻照加權平均溫度，210組件甚至略低于對比組件0.5℃。使用PVsyst仿真，組件相同溫度系數的情況下，在常州，工作溫度每降低1℃，發(fā)電量提升約為0.2%。同時，選取9月5日典型天氣，將實測數據及實測氣象數據代入穩(wěn)態(tài)熱平衡模型，更證明了高電流、低開壓的210組件無明顯溫升，且在早晚輻照及溫度較低時，210組件組件工作溫度較低。
圖11 常州工作溫度測試結果
圖12 典型晴天下測試結果及模擬結果
總 結
1. 綜上所述，從常州和銀川兩個項目地的實證得到的結果來看，由于210組件的低輻照優(yōu)勢，不管是單面還是雙面組件，在相同環(huán)境及相同參數設定下，均較對比組件有發(fā)電量增益：單面增益比例達到1.6%，雙面增益比例達到1.3%。
2. 210組件的低輻照性能優(yōu)勢顯著，對發(fā)電量有明顯提升。
3. 基于主流切半及切三的情況下，電阻損失導致熱量變化非常小，整體對于發(fā)電量的影響非常微弱,可以忽略不計。
放眼全球，在低碳經濟快速發(fā)展的大趨勢下，天合光能既要與時俱進，也要與“實”俱進，通過有效技術升級提升自身產品發(fā)電功率和效率，為全人類社會創(chuàng)造更多的發(fā)電量增益和價值，為早日實現(xiàn)碳達峰、碳中和貢獻一份積極的力量!
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