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3月28日,國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗平臺(大慶基地)2023年度實(shí)證實(shí)驗數據成果發(fā)布會(huì )召開(kāi)。
國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗平臺(大慶基地)位于黑龍江省大慶市,是國家能源局批準的首個(gè)國家級光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗平臺,由國家電投黃河公司建設運維。該實(shí)證實(shí)驗平臺以推動(dòng)光伏、儲能行業(yè)發(fā)展為目標,于2021年11月啟動(dòng)試運行,2022年1月正式運行,目前平臺已完成一期和二期建設,正在開(kāi)展三期建設和四期方案設計。
會(huì )上,國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗平臺(大慶基地)學(xué)術(shù)委員會(huì )主任謝小平介紹了2023年實(shí)證實(shí)驗數據成果,分別從氣象環(huán)境、組件、逆變器、支架、儲能產(chǎn)品、光伏系統、光儲系統七大維度進(jìn)行了實(shí)證實(shí)驗數據分享,為國家和行業(yè)制定產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)標準及構建新型能源體系提供科學(xué)依據及實(shí)證研究。
通過(guò)數據可以看到,2023全年累計輻照、平均溫度、平均風(fēng)速等主要氣候參數與2022年基本一致,但2023年輻照、溫度、風(fēng)速的波動(dòng)性更大。
組件方面,2023年與去年同期對比不同技術(shù)類(lèi)型組件發(fā)電量規律一致,2023年TOPCon、IBC分別較PERC高2.87%、1.71%。
2023年與去年同期對比不同廠(chǎng)家PERC 182mm組件發(fā)電量偏差最大達到1.63%,個(gè)別廠(chǎng)家組件工藝控制存在差異,導致光伏組件匹配損失過(guò)大,達到2.36%。
逆變器方面,2023年逆變器效率隨著(zhù)環(huán)境溫度升高而逐漸降低,環(huán)境溫度從0℃增加到30℃時(shí),集中式、集散式、組串式逆變器效率分別降低0.11%、0.17%、0.37%
不同技術(shù)路線(xiàn)逆變器實(shí)驗室效率在98.5%左右,2022年實(shí)測效率為98.45%左右,2023年較2022年下降0.05%-0.08%。此外,國產(chǎn)IGBT元器件逆變器經(jīng)過(guò)兩年戶(hù)外實(shí)際工況條件下運行,與進(jìn)口IGBT元器件逆變器效率相差在0.01%以?xún)?,且沒(méi)有故障。
支架方面,2023年與2022年不同類(lèi)型支架發(fā)電量趨勢基本一致,跟蹤支架整體發(fā)電量較高,垂直單軸、全維支架、固定可調支架經(jīng)2022年消缺后2023年全年運行正常,發(fā)電量提升。其中,2023年雙軸支架、垂直單軸支架、斜單軸支架、平單軸支架(帶10°傾角)、全維支架分別較固定支架單位兆瓦發(fā)電量增益依次為26.52%、19.37%、15.77%、12.26%。
從實(shí)驗結果來(lái)看,發(fā)電量最高的三種典型設計方案為雙軸支架+雙面組件+組串式逆變器、平單軸(帶10°傾角)支架+雙面組件+組串式逆變器、斜單軸支架+雙面組件+組串式逆變器。
儲能方面,基于2023年實(shí)際水平面輻照4999MJ/m2推算,5MW光儲系統設計計算利用小時(shí)數3323h,實(shí)際有效利用小時(shí)數為3189h;10MW光儲系統設計計算利用小時(shí)數為2720h,實(shí)際有效利用小時(shí)數為2648h。由于實(shí)際儲能控制采用固定閾值,輻照強度變化時(shí)導致無(wú)法充電,因此實(shí)際利用小時(shí)數低于理論小時(shí)數。
此外,結合2023年實(shí)證實(shí)驗數據成果,國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗平臺(大慶基地)學(xué)術(shù)委員會(huì )主任謝小平提出了幾點(diǎn)建議:
一、提高光功率預測準確率。建議光伏電站設計時(shí),應結合場(chǎng)站規模、地形地貌,多點(diǎn)、合理布置氣象站,提升不同區域實(shí)測輻照數據準確性,提高多云天氣下功率預測精度;
二、優(yōu)化組串內組件數量。設計時(shí)應充分考慮當地氣象條件結合組件實(shí)際運行參數合理設計組串內組件數量,最大化發(fā)揮設備性能;
三、高緯度寒溫帶地區推廣應用帶傾角平單軸。高緯度寒溫帶地區可推廣使用帶傾角平單軸支架系統,提高整體發(fā)電量;
四、改進(jìn)液流電池產(chǎn)品密封材料和工藝。加強儲能電池工藝、密封、材料等方面研發(fā),降低漏液風(fēng)險,提高電池整體可靠性;
五、優(yōu)化雙面組件系統發(fā)電量計算參數。加強跟蹤支架配置雙面組件時(shí)實(shí)際運行數據分析,研究開(kāi)展跟蹤支架與雙面組件工作機理分析,持續優(yōu)化計算模型,提高光伏子陣設計計算準確率;
六、改進(jìn)光儲電站設計及運行策略。開(kāi)展光儲電站設備配置研究,合理提高光伏容配比,配置容量及性能與之匹配的儲能電池;開(kāi)展光功率預測與光儲電站運行方式關(guān)鍵技術(shù)研究,不斷提高光儲電站電能質(zhì)量,提升多云等天氣下的儲能充放次數,進(jìn)一步增強系統可調可控能力;隨著(zhù)構網(wǎng)型技術(shù)應用,開(kāi)展光儲電站集中控制技術(shù)研究,提高光儲電站對電網(wǎng)的主動(dòng)支撐能力。