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為充分驗(yàn)證和研究不同類型組件的發(fā)電性能及工作溫度表現(xiàn)，TÜV北德在CPVT銀川國家光伏戶外實(shí)證基地開展了為期一年的戶外實(shí)證項(xiàng)目（2021年2月-2022年2月）；TÜV萊茵在海南實(shí)證基地也進(jìn)行了組件工作電流與工作溫度關(guān)系的相關(guān)實(shí)證研究。

近日相關(guān)的實(shí)證試驗(yàn)已經(jīng)完成數(shù)據(jù)分析與測試報(bào)告，本文將對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行針對性解讀。

一、銀川實(shí)證項(xiàng)目信息

銀川實(shí)證基地電站屬溫帶大陸性氣候，為典型的干熱環(huán)境，年平均峰值小時(shí)數(shù)1650kWh/m2（水平面），年平均日照時(shí)數(shù)2800小時(shí)-3000小時(shí)，年平均溫度8.5℃，是中國太陽輻射和日照時(shí)數(shù)最多地區(qū)之一，太陽光譜非常接近標(biāo)準(zhǔn)AM1.5。實(shí)證項(xiàng)目如圖1所示。

實(shí)證電站安裝了晶澳太陽能DeepBlue 3.0（182mm硅片）單面組件（后文簡稱182組件）和超大電流單面組件（210mm硅片，組件短路電流>18A）各一組，每組組件裝機(jī)容量7kW左右（實(shí)證現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)室實(shí)測功率），接入1臺20kW組件式逆變器（每臺逆變器2路MPPT輸入，單路MPPT最大輸入電流25A，每種類型組件接入1路MPPT）。

項(xiàng)目采用固定支架安裝方式（傾角40°），組件離地高度1米左右，現(xiàn)場除配置場站級環(huán)境監(jiān)測站外，還配置高精度直流電表、組件級溫度傳感器、陣列正背面輻照度儀等監(jiān)測設(shè)備。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和組件發(fā)電性能分析方面，確保逆變器不存在削峰的前提下，為排除逆變器對不同類型組件發(fā)電性能的影響，同時(shí)保證數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，直接采用直流電表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行歸一化處理。

二、銀川實(shí)證發(fā)電性能對比

在一年測試周期內(nèi)，晶澳182組件和對比210超大電流組件單瓦發(fā)電量數(shù)據(jù)如圖2所示，從圖中可以看出，兩類組件的平均單瓦日發(fā)電量分別為4.774kWh/kW和4.699kWh/kW，晶澳182組件單瓦發(fā)電量比210超大電流組件高出1.6%左右。

光伏組件的發(fā)電能力主要取決于功率衰減、溫度系數(shù)、工作溫度、低輻照發(fā)電性能、雙面發(fā)電性能等特性，182組件和超大電流組件均采用p型PERC單晶電池，半片電池封裝形式，其差異點(diǎn)主要在于由于硅片尺寸不同導(dǎo)致的組件工作電流不同，同時(shí)晶澳182電池采用優(yōu)化的11主柵設(shè)計(jì)，而210超大電流組件電池采用12主柵設(shè)計(jì)。

從理論分析可知，182組件的內(nèi)阻損耗相對更低，因此兩類組件的發(fā)電性能差異理論上主要來源于組件內(nèi)阻損耗差異以及由內(nèi)阻損耗引起的組件工作溫度差別。

圖2 182組件和超大電流組件單瓦發(fā)電量對比數(shù)據(jù)

為了驗(yàn)證和分析組件工作電流不同導(dǎo)致的組件工作溫度差異的現(xiàn)象，我們提取了在晴朗高輻照天氣下兩類組件的工作溫度和對應(yīng)的輻照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)整理如圖3所示，可以看出，182組件的平均工作溫度比210超大電流組件低1.5-2℃左右，當(dāng)輻照強(qiáng)度降低時(shí)，組件工作電流與工作溫度相應(yīng)降低，不同電流大小組件的工作溫差異也相應(yīng)降低。

從理論上分析，組件工作電流過高會導(dǎo)致電池片表面金屬接觸、焊帶與匯流條上的熱損耗顯著上升，而這部分熱損耗的上升將使得組件的工作溫度變得更高，此前大量關(guān)于半片組件與整片組件的工作溫度對比分析也已經(jīng)充分證明了此結(jié)論。


三、海南實(shí)證發(fā)電性能對比

為了進(jìn)一步驗(yàn)證組件工作電流與組件工作溫度的關(guān)系，TÜV萊茵采用晶澳182組件和對比用210組件在海南實(shí)證基地進(jìn)行了相關(guān)實(shí)證研究。

在輻照度、風(fēng)速、溫度相對穩(wěn)定的情況下，選取了連續(xù)10分鐘穩(wěn)定輻照強(qiáng)度條件下，182組件和210超大電流組件的工作溫度，具體數(shù)據(jù)如圖4所示，可以看出輻照度不同兩類組件的工作溫度差異也有所不同，溫差范圍在1-2℃左右。


這同此次銀川實(shí)證數(shù)據(jù)結(jié)果基本吻合。

三、小結(jié)

綜上所述，在2021年2月~2022年2月完整年期間內(nèi)，由于組件工作電流以及內(nèi)阻損耗差異，晶澳 182 DeepBlue 3.0 組件單瓦發(fā)電量相比于210超大電流組件高出1.6%左右，產(chǎn)品的發(fā)電性能優(yōu)勢得到了充分驗(yàn)證，為光伏產(chǎn)品技術(shù)路線的選擇以及客戶組件產(chǎn)品的選型提供了一定的技術(shù)參考。

原標(biāo)題：晶澳182組件一年期實(shí)證電站數(shù)據(jù)：發(fā)電增益1.6%！