近日，由黃河公司建設運營的國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）2022年度數據成果發布會在黑龍江省大慶市舉辦。
國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）位于黑龍江省大慶市，是國家能源局批準的首個國家級光伏儲能實證實驗平臺，平臺以推動光伏、儲能行業發展為目標，于2021年11月啟動運行，2022年1月正式開展實證實驗工作，填補了行業戶外實證空白。平臺總建設規模105萬千瓦，實證實驗約640種方案，目前已完成一、二期項目建設，一期共實證實驗方案161種，實證產品共60種，涉及28個制造廠商；二期共實證實驗方案111種，實證產品共73種，涉及30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。平臺可采集數據點達30多萬點，每天采集數據量超過300GB，開發150多種自動分析報表，實現數據自動采集、自動分析，自動生成報告，已發布四次季度實證實驗數據，受到行業的高度關注，得到地方政府及國家能源局的充分肯定。此次數據發布為首個完整年度的數據采集與分析成果，針對光伏和儲能設備、光儲系統等方面進行了多維度分析和探索，形成了高緯度、寒溫帶地區的265項實證實驗對比數據，基于24種不同典型天氣，不同應用場景分析維度，實時監測產品和系統的50余項性能參數，積累了氣象、組件、逆變器、支架、儲能系統等大量客觀全面科學精準的實驗數據和結論。不僅驗證了產品性能和技術方案，還取得了如雪地對于發電能力影響、超額定電流電壓運行對產品壽命及安全性能影響等若干成果，將為國家制定光伏和儲能新產品、新技術應用產業政策及技術標準等提供更為詳實的科學依據，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。發布會上，國家光伏、儲能實證實驗平臺學術委員會主任謝小平圍繞氣象、組件、逆變器、支架、儲能產品、光伏系統、儲能系統主要實證成果七個方面，對國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）2022年度實證實驗數據成果進行了全面系統解讀和發布，光伏們按照PPT內容對實證實驗數據進行了梳理，供讀者參考。從大慶基地的氣象實證數據來看，在大慶的典型氣候條件下，背面輻照占比根據應用場景、不同月份、不同高度均會呈現出不同的趨勢特點。光伏應用場景豐富，根據對比，不同應用場景背面輻照占比差異較大，雪地背面輻照占比50%-60%。另外，月份不同電站發電量也不同。1月份最高達到了4411.88萬kWh發電量。組件方面，通過對比不同技術類型組件發現，全年數據對比N型TOPCon發電量最高，分別較IBC、PERC高0.5%、2.24%。對比210mm、182mm、166mm、158mm四種尺寸電池片組件，發現最大發電量差異在1.6%。另外，功率性能方面：雙面組件受溫度、背面增益等綜合影響，實際運行功率高于設計功率。冬季雪天時，背面輻照占比高，溫度低，實測功率最高時高于設計功率6%，實際運行出現限功率現象。電流性能方面：受背面反射增益影響，組件存在超工作電流（Imp）運行情況，最高運行電流超工作電流（Imp）14.65%，全年超工作電流（Imp）運行時長占比達到10%以上。PERC210mm組件運行電流最大達到19.8A，接近逆變器支路額定電流。逆變器方面，不同廠家組串式逆變器最大發電量差異在1.7%。集散式逆變器由于前期調試原因未達到最佳運行工況，發電量偏低。不同技術路線逆變器效率均達到98%以上，基本達到廠家承諾值。實證國產IGBT元器件逆變器與進口IGBT元器件逆變器效率均為98.23%。值得注意的是，30%負載率以下逆變器效率整體偏低，特別是5%負載率逆變器效率在85%，低于實驗室效率97%。30%負載率以下全年平均運行時長占比達到44%，極端月份（6-7月）30%負載率以下運行時長占比超50%。不同類型支架發電差異也較大，跟蹤支架發電量較優，其中雙軸、平單軸（帶10°傾角）、斜單軸和平單軸發電量分別較固定支架高22.52%、18.06%、17.52%和5.09%。其中，現場實測柔性支架由于撓度原因，組件間產生角度偏差，每塊組件吸收輻照強度不一致，發電量低于固定支架。而高緯度地區帶傾角平單軸發電能力具有一定優勢，平單軸（帶10°傾角）全年發電量最高，較平單軸（帶5°傾角）、平單軸分別高8.24%、13.1%。平單軸支架各月發電量差異較大，3月-9月平單軸支架發電量高于固定支架，較固定支架最高33.16%（6月）；其他月份平單軸支架發電量低于固定支架，較固定支架最低40.84%（12月）不同類型支架可靠性方面，雙軸支架全年故障時長占全年運行時長4.78%，平單軸和斜單軸全年故障時長占全年運行時長1%左右。跟蹤精度偏差1°以內占支架總套數的88%以上，跟蹤精度整體較好。電池效率方面，鋰電池實測電池效率均在93%以上，液流電池實測效率79.12%，功率型儲能電池效率均超過92%，實測值均能達到廠家承諾值。系統效率方面，儲能系統中PCS、隔離變等功率轉換器、升壓設備均對儲能整體效率造成一定影響，系統效率（不含廠用電）較電池效率平均下降7%-10%，其中隔離變損耗占比約為4%。儲能系統增加空調、泵等輔助設備，系統效率（含廠用電）較系統效率（不含廠用電）下降7%-15%。儲能利用小時數越高，充放電次數越多，系統效率越高。發電量上，三種發電量最高設計方案依次為：雙軸支架+組串式逆變器+雙面組件、平單軸（帶10°傾角）支架+組串式逆變器+雙面組件、斜單軸支架+組串式逆變器+雙面組件。支架對系統的發電量影響最大。另外，新型電力系統下，通過組合和配置不同類型支架容量比例，可一定程度上實現特定的輸出功率曲線，滿足不同負荷需求。各種組合方案運行出力曲線各不相同，集成不同類型支架可改變單一支架的出力特性。從光儲系統實測情況來看，光儲電站利用小時數受設計、設備選型、建設、調度、運行、維護等因素影響。5MW光儲系統設計多年平均利用小時數為3000h，實測全年累計利用小時數3329.4h；10MW光儲系統設計多年平均利用小時數2500h ，實測全年累計利用小時數2710.3h，均達到設計值。從光儲系統運行實證數據可以發現，晴天可實現一次滿充滿放循環，多云天可實現多次淺充淺放，日最高利用率為170.4%，月平均利用率為72.3%。提高儲能利用率的關鍵在于提高多云天氣下的充放電次數。雪地應用場景，背面輻照占比達到50%-60%，組件背面增益較高，實測運行電流高于最大功率點工作電流（Imp），實測功率高于設計功率，實際運行出現限功率現象。高緯度地區輻照變化較慢，全年低輻照強度（小于400W/m2）運行時長較長，占全年52%。逆變器在低輻照強度運行低負載效率偏低，需關注如何提高逆變器低負載下效率，最大化提高產品性能；同時應研究適用新型組件（鈣鈦礦）逆變器，發揮弱光性能。跟蹤支架雙面組件系統實測發電量與理論計算發電量差異較大，主要是實測背面輻照增益與現有軟件模擬背面輻照增益差距較大，造成實測發電量與理論計算發電量存在偏差，下一步研究應開發一套用于計算跟蹤支架背面發電量的軟件。光儲電站利用小時數據受設計、設備選型、建設、調度、運行、維護等因素影響，需要關注多云天充放電運行策略，提升儲能利用率，提高儲能系統效率。來源：國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）2022年度數據成果發布會，光伏門原文始發于微信公眾號（艾邦光伏網）：國家首個光儲實證平臺大慶基地一期2022年全年數據一覽
