10月14日,天合光能首次公開了銀川國家光伏質檢中心(CPVT)及常州第三方兩個專案地的實證資料。結果顯示天合光能210至尊系列產品戶外發電量效能,較對比元件——新一代182元件優勢顯著。在發電量測試期間內,
210元件均表現出明顯的發電量增益,單瓦發電量增益高達1.6%
。這得益於天合光能至尊系列產品先進的技術解決方案,全維度降低元件的系統成本及度電成本,成為大型地面電站用高功率元件的新標杆。
銀川實證:210元件單瓦發電量較對比元件優勢明顯,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《至尊超高功率元件效能深度解析》發言中分享210至尊元件在兩個實證專案中的發電量優異表現。
國家光伏質檢中心(CPVT)銀川戶外實證基地位於寧夏銀川市,為I類地區,太陽光譜接近標準AM1。5。年輻射強度在500W/㎡及以上的時間大於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,夏季乾熱,早晚溫差較大。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。
專案圖片及樣件安裝方式
圖1 銀川專案地概覽
地點:銀川(38。47°N)
傾角:40°
安裝高度:1m
地表:沙地
資料採集方式:高季度直流電錶+逆變器 SG20RT-20
綜合2021年4月~9月資料,210單面元件單瓦發電量較182單面元件高1.2%。
圖2 210/182單面發電量對比
透過上圖可以明顯看到:
在發電量較低的天數中,210元件發電量增益顯著;根據不同輻照度下發電能力對比分析,210元件即使在一類光資源地區下,低輻照效能依然優勢明顯
:
圖3 不同輻照發電量對比
得益於210雙面元件更高的雙面率,綜合2021年4月~9月資料,
210雙面元件單瓦發電量高於182雙面元件1.3%
:
圖4 210/182雙面發電量增益對比
元件戶外安裝時,由於空氣對流換熱更好,元件邊緣溫度相對工作溫度更低;而貼近橫樑的部分的電池片,工作溫度會很高。因此,為探究元件真實工作溫度,CPVT工作溫度監控對每型別樣件不同位置採取4個測溫點,測試裝置嚴格遵循IEC61724-1 Class A精度,測試結果顯示210元件與對比元件工作溫度基本一致:
圖5 不同元件戶外溫度測試結果
任選典型晴天下,元件工作溫度實測與模擬結果均顯示,210元件並無高工作溫度風險,且早晚低輻照時段,210元件溫度略有優勢:
圖6 晴天下元件工作溫度對比
常州實證:低輻照效能優異,210元件單瓦發電量高於對比元件1.6%
常州專案基於天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室實證場地,該專案地位於東經 119。97°,北緯31。83°,屬於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生,夏季炎熱多雨,最高氣溫度常達36℃以上,冬季空氣溼潤,氣候陰冷。
專案圖片及樣件安裝情況:
圖7 常州專案地概覽
常州測試場草地專案自2020年9月起開始測試,綜合2020年9月~2021年3月資料,210單面元件單瓦發電能力高於對比單面元件1。6%:
圖8 210/182發電量增益對比(常州)
解密210元件發電量優勢原因
1.210元件發電量優異主要來自於其優異的低輻照效能。
為研究210低輻照效能優勢,本文以雙二極體模型對測試樣件進行建模分析;二極體模型表徵電池及元件特性被廣泛使用,例如PVsyst中的PAN file; 在傳統的單二極體模型上,雙二極體模型額外考慮了耗盡區的複合損耗,可以有效驗證低輻照下元件效能:
圖9 電池模型
圖10元件模型
使用二極體模型進行電池及元件建模,元件低輻照效能模擬結果及實測結果對比如下:
表1 元件低輻照效能模擬結果及實測結果對比
模擬結果顯示210元件低輻照效能PR200W/m2較182元件高1。3%使用 Meteonorm 7。2氣象資料,在PVsyst中進行發電量模擬,
以常州為例,僅單因素低輻照提升1。3%,發電量將提升1%:
對比單面210單面
地點常州
低輻照@200W/m296。1%97。4%
IAM一致
溫度係數一致
發電量增益BL+1%
表2測試元件對比情況
備註:模擬結果基於PVsyst V6。85, 氣象資料使用 Meteonorm 7。2資料;模擬與實測差異包括氣象資料差異,功率不確定度及測試裝置不確定度
2. 210元件元件工作溫度低於對比元件,低輻照時發電量更高
為探究元件真實戶外工作溫度,使用HIOKI熱電偶資料採集儀對元件進行工作溫度採集。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元件甚至略低於對比元件0。5℃。使用PVsyst模擬,元件相同溫度係數的情況下,在常州,工作溫度每降低1℃,發電量提升約為0。2%。同時,選取9月5日典型天氣,將實測資料及實測氣象資料代入穩態熱平衡模型,更證明了高電流、低開壓的210元件無明顯溫升,且在早晚輻照及溫度較低時,210元件元件工作溫度較低。
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,從常州和銀川兩個專案地的實證得到的結果來看,由於210元件的低輻照優勢,不管是單面還是雙面元件,在相同環境及相同引數設定下,均較對比元件有發電量增益:單面增益比例達到1。6%,雙面增益比例達到1。3%。
2。210元件的低輻照效能優勢顯著,對發電量有明顯提升。
3。基於主流切半及切三的情況下,電阻損失導致熱量變化非常小,整體對於發電量的影響非常微弱,可以忽略不計。
放眼全球,在低碳經濟快速發展的大趨勢下,天合光能既要與時俱進,也要與“實”俱進,透過有效技術升級提升自身產品發電功率和效率,為全人類社會創造更多的發電量增益和價值,為早日實現碳達峰、碳中和貢獻一份積極的力量!
今日科普:HJT電池的成本主要由矽片、漿料、靶材、裝置折舊和其他構成,成本佔比分別為53%/25%/6%/5%/11%。
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