國家光儲實驗平臺前三季數據：N型TOPCon、N型IBC組件發電更優

12月13日，國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）三期設計方案咨詢會以線上會議形式召開。來自國內光伏及儲能行業知名企業代表，國電投黃河公司、國家電投光伏（儲能）產業創新中心共50余人參加會議。會議聚焦大慶基地前三季度實證實驗數據分享、大慶基地三期設計方案等展開研討，通過共享2022年前三季度光伏、儲能實證實驗數據，為光伏、儲能行業發展提供實證、實驗、檢測等服務，引領行業發展。

國家能源局新能源和可再生能源司處長邢翼騰，國家電投集團專家委專家謝小平，北京師范大學副校長、青海師范大學校長史培軍，西北旱區生態水利工程省部共建國家重點實驗室培育基地主任周孝德，中國光伏產業聯盟副秘書長江華，中科院微系統所研究員、IECTC82副主席劉正新，中電聯電力發展研究院副院長宋立軍，大慶市發改委副主任薛志勛，國家電投光伏創新中心黨委委員、副總經理龐秀嵐等參加會議。會議由謝小平主持。

據了解，國家光伏、儲能實證實驗平臺于2021年11月19日啟動運行、2022年1月1日開始實證實驗工作，目前項目已開展實證實驗方案161種、產品69種，涉及31個制造廠商，基本涵蓋了國家光伏、儲能行業的主流產品和具備推廣應用的新產品。

為了確保平臺測試方案的科學性、測試條件的一致性、數據分析的準確性，國家電投黃河公司在方案設計、設備選型、數據分析等各階段，開展技術交流會、方案論證會、專家咨詢會。平臺安裝了涵蓋資源、環境、電性能、機械性能等7大類19種在線測試設備共計515臺（套），建立40多種分析模型，采集數據點達30多萬點，每天采集數據量超過300GB，開發150多份分析報表，實現光伏電站全要素、全過程數據實時采集和分析。

會上，國家電投光伏創新中心產業檢測與數據分析中心負責人從氣象、組件、逆變器、支架、光伏系統、儲能產品、儲能系統的實證實驗七個方面，客觀呈現了高緯度、寒溫帶地區光伏儲能實證數據及變化規律，為光伏電站系統設計、設備選型、運行策略優化等提供詳實的實測數據。

具體包括：

一、氣象實證實驗數據

2022年，基地前三季度環境溫度最高（最大值32.50℃）、水平面瞬時輻照最大（最大值為1.16kWh/m2），天氣以多云為主，且實證實驗數據表明，在多云天氣下組件背面組照最大。同時實證實驗過程發現，大慶地處高緯度地區，在日出日落時分，太陽光會直接照射到組件背面，特別是6、7月份太陽照射組件背面時長均超過4h，占組件背面日累計輻照的20%左右。此外，從大慶地區實測光譜來看，該地區與AM1.5標準光譜在400nm-640nm波段內存在較大差距，這對指導今后開展電池與組件的定制化設計制造有很大幫助。

二、組件實證實驗數據

前三季度整體來看N型高效組件發電較優，其中N型TOPCon組件發電量最高，其次是N型IBC組件。實證實驗數據表明N型高效組件總體發電性能最優，代表未來組件技術發展方向。

通過對組件運行溫度、電壓、電流等運行參數開展實證研究，發現基地組件運行溫度整體較低，前三季度組件日平均最低運行溫度為-14.3℃，特別是第一季度組件在低溫環境下長期運行溫度低于25℃。

三、逆變器實證實驗數據

前三季度大慶基地各類型逆變器戶外實證中國效率均在97.5%-98.5%之間，滿足廠家承諾值要求，特別是國產IGBT轉換效率在各月基本與進口IGBT相當。同時，逆變器效率環境溫度的關系較為密切，前三季度隨著氣溫升高各技術路線逆變器效率均略有下降。

2022年大慶地區夏季多云天占比較高，導致逆變器長時間處于低負載運行狀態，6-7月份最為明顯，各類型逆變器低于30%負載率運行時長甚至達到50%以上，且各類型逆變器在30%以下低負載下逆變器效率偏低，因此結合大慶地區典型氣候特征，逆變器設備選型應考慮低負載下逆變效率。

四、支架實證實驗數據

前三季度整體來看雙軸跟蹤系統發電量最高，斜單軸和平單軸次之，分別較固定支架發電量增益依次為23.83%、22.89%和11.2%；全維支架7月份開始正常運行后發電量明顯提高，第三季度發電量最高，柔性支架總體發電量略低于固定支架，不同廠家累計發電量存在略微差異。同時，從實證出力曲線來看，跟蹤支架較固定支架、柔性支架相比功率曲線更加偏平，對電力系統更加友好。

大慶地區地處高緯度地區，平單軸帶5°和10°傾角平單軸支架累計輻照較常規平單軸優勢明顯，實證數據表明：前三季度帶10°傾角平單軸累計發電量最高，帶5°傾角次之，分別較常規支架高11.59%、4.25%；帶10°傾角平單軸正面累計輻照較常規平單軸高27.08%，特別是一季度帶10°和5°傾角平單軸較常規平單軸輻照優勢明顯，二季度基本相當，三季度具備一定優勢。

五、光伏系統實證實驗數據

對數十種設計方案前三季度實證數據進行統計，得出平單軸支架組合方案發電量最高，其次是集成平單軸和固定支架組合方案，特別是平單軸+組串式逆變器+大尺寸雙面組件發電優勢明顯，該設計方案功率曲線更扁平化，可提高早晚的發電量，降低中午的發電量，減少限功率運行，有效提升系統發電量；其次是平單軸、固定支架+組串式逆變器+大尺寸雙面組件方案。深入研究不同設計方案有利于探索、優化現有設計方案及科學指導設備選型，提升光伏發電系統效率。

六、儲能產品實證實驗數據

大慶基地儲能產品和儲能系統區經過調試及試運行，總體運行較穩定，從儲能系統效率來看，儲能電池本體的效率較高，可達到承諾值，其中三元鋰電池最高；且各技術路線儲能產品電芯溫度一致性、電芯電壓一致性相對較好，實測最高電壓和最低電壓均在保護電壓范圍之內，電壓差均在控制范圍內。

儲能系統增加PCS、功率轉換器件損耗、泵自耗電后，整體系統效率下降較大，特別是夏季空調自耗電明顯更高，帶來儲能系統效率（含廠用電）在夏季高溫、冬季低溫條件下更低。

七、儲能系統實證實驗數據

光伏電站配置儲能后可以實現能量搬移、調峰調頻等，實現輸出增加友好。在能量搬移場景下，晴天下調節效果最好，多云天、陰天等下出力曲線波動性較大，調節效果一般；在調峰調頻應用效果來看，配置儲能系統在不同的典型天氣下均可對電網的頻率波動進行調節，在頻率變化較大時，配置集中調頻儲能的發電系統可有效控制其并網點頻率偏差，可按照并網點的頻率變化而調節，且調節效果較好。

會議上，平臺學術委員會專家、行業技術專家、設備供應商代表等參會人員對平臺前三季度實證實驗數據給予肯定，一致認為平臺對光伏、儲能產品進行大量戶外測試，得到了大量實驗室無法模擬的成果，客觀反映了實證產品、實驗方案在高緯度寒溫帶典型氣候區的戶外實際運行特性，與實驗室數據、理論設計數據相互驗證，希望未來持續完善優化平臺建設、運行特性研究、實證實驗理念及方案創新，為推進“產學研用”、對外合作交流，國家制定光伏和儲能新產品、新技術應用產業政策、技術標準等提供科學依據，為中國乃至全球新能源行業技術進步發揮更大作用、作出更大貢獻。

謝小平表示，實證實驗數據進一步驗證了光伏儲能產品與實驗室實測數據的關系，如實證實驗數據表明N型電池發電量、電池的溫度特性、環境溫度之間的關系與實驗室成果一致，主流產品生產企業提供的關鍵技術參與戶外實證數據趨勢基本一致。同時，通過實證實驗，發現了一些產品存在的問題，如跟蹤支架的可靠性、光儲聯合控制策略等，為改進產品質量提供了數據支撐與改進方向。

會議聽取了平臺三期工程設計方案等相關內容的介紹，中國光伏行業協會、中國可再生能源學會、中關村儲能產業技術聯盟、中建材光伏檢測認證院，華為公司、中信博、南瑞繼保、陽光電源、天合光能等組件、逆變器、支架和儲能廠家代表，分別就平臺三期項目建設方案優化及新技術、新產品、新理念的融入進行了深入探討交流，共同為平臺高質量建設和國家光伏、儲能產業高質量發展建言獻策。

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