在光伏電站的建設(shè)過程中,產(chǎn)品選型是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié),其可靠性和經(jīng)濟(jì)性直接影響著電站的長(zhǎng)期運(yùn)行效益和投資回報(bào)率。
國(guó)家電投集團(tuán)黃河公司、大慶黃和光儲(chǔ)實(shí)證研究有限公司黨總支書記、執(zhí)行董事汪洋在2025光伏發(fā)電項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)性論壇上介紹,他們對(duì)電池組件、逆變器、跟蹤支架等零部件進(jìn)行了全面實(shí)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)證數(shù)據(jù)顯示,在全年數(shù)據(jù)對(duì)比下,N型TOPCon組件平均單瓦發(fā)電量最高,分別較IBC、PERC組件高1.16%、2.87%。
報(bào)告指出,PERC組件具備低溫優(yōu)勢(shì)、溫度系數(shù)高,在≤25℃溫區(qū)發(fā)電增益顯著。但在夏季高溫時(shí)功率損失大,全年綜合表現(xiàn)受限。
從實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看,TOPCon組件平衡性最佳,且溫度系數(shù)適中,雙面率可達(dá)80%以上,可通過雪地反射增益彌補(bǔ)低溫增益劣勢(shì)(冬季背面貢獻(xiàn)15%-25%)。加之系統(tǒng)適配性較高,低溫時(shí)Voc升幅可控,可減少組串超壓風(fēng)險(xiǎn)。
而IBC組件低溫增益高,溫度系數(shù)優(yōu)于PERC,但雙面率較低導(dǎo)致雪地背面增益不足,僅10%-15%,相較于TOPCon較低。但用過弱光補(bǔ)償,在晨昏時(shí)段弱光響應(yīng)優(yōu)勢(shì)顯著,可部分彌補(bǔ)背面增益劣勢(shì),發(fā)電量接近TOPCon。
汪洋總結(jié),光伏組件發(fā)電性能主要受溫度、雙面率等綜合因素影響,產(chǎn)品選型應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件選擇產(chǎn)品的參數(shù),組件雙面率越高背面增益越高。他建議,組件采購(gòu)招標(biāo)時(shí),可對(duì)雙面率參數(shù)進(jìn)行約定。尤其在高緯度地區(qū),早晚組件背面大陽(yáng)直射或地面反射時(shí)間長(zhǎng)強(qiáng)度大的項(xiàng)目,高雙面率組件對(duì)發(fā)電量增加尤為明顯,組件運(yùn)行溫度低于25℃時(shí),溫度系數(shù)越高溫升正增益越高,組件運(yùn)行溫度高于25℃時(shí),溫度系數(shù)越高溫升損失負(fù)增益越大,因此組件采購(gòu)招標(biāo)時(shí)需考慮當(dāng)?shù)氐臏囟惹闆r。而對(duì)于土地成本較高的區(qū)域,可有限選擇大尺寸組件。
光伏逆變器實(shí)證結(jié)果顯示,發(fā)電量最高的是組串式逆變器,其次為集中式逆變器。不同廠家組串式逆變器最大發(fā)電量差異在1.7%范圍內(nèi),不同技術(shù)路線逆變器效率均達(dá)到98%以上,一線逆變器廠家發(fā)電量較為穩(wěn)定。
此外,受低負(fù)載條件的影響,當(dāng)負(fù)載率低于30%時(shí),逆變器的整體效率顯著下降。特別是當(dāng)負(fù)載率僅為5%時(shí),逆變器效率僅為85%,低于實(shí)驗(yàn)室條件下達(dá)到的97%效率。值得注意的是,全年中有44%的時(shí)間逆變器運(yùn)行在低于30%的負(fù)載率下,而在極端月份(6至7月),這一比例甚至超過50%。對(duì)于集中式逆變器而言,在低負(fù)載情況下,效率下降更為明顯。
汪洋表示,組串式逆變器發(fā)電量高的核心原因有兩點(diǎn):
一是多路MPPT設(shè)計(jì),組串式逆變器通常支持多路獨(dú)立MPPT,每路獨(dú)立跟蹤不同組串的最大功率點(diǎn),可減少因陰影遮擋、組件老化或污染導(dǎo)致的失配損失。
二是在動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力方面,組串式逆變器對(duì)輻照、溫度變化的響應(yīng)速度更快,可避免集中式逆變器因多組串并聯(lián)造成的功率波動(dòng)。
在光伏支架方面,不同類型支架雙軸支架年累計(jì)單位兆瓦發(fā)電量最高,其次是斜單軸支架、平單軸支架,分別較固定支架單位兆瓦發(fā)電量高22.52%、17.52%和5.09%,但固定支架度電成本最低,其次是柔性支架,最高是雙軸支架。
此外,跟蹤支架故障率明顯高于固定支架,增加運(yùn)維成本。汪洋建議,支架選型應(yīng)綜合考慮投資成本、運(yùn)行成本,選取度電成本最低的支架類型,平單軸支架因低LCOE成為多數(shù)場(chǎng)景的性價(jià)比之王。
柔性支架則具備較高的場(chǎng)地適應(yīng)性和投資優(yōu)勢(shì),選擇柔性支架時(shí)應(yīng)注重支架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,尤其是在大風(fēng)環(huán)境下柔性支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,對(duì)于大跨距長(zhǎng)排柔性支架,應(yīng)增強(qiáng)端部斜拉基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),同時(shí)應(yīng)考慮基礎(chǔ)的施工和投資。柔性支架適用場(chǎng)景多為農(nóng)業(yè)復(fù)合類等敏感性項(xiàng)目,需考慮政策占地風(fēng)險(xiǎn)。而固定可調(diào)支架發(fā)電量高于固定支架,但運(yùn)行調(diào)節(jié)成本較高,應(yīng)考慮自動(dòng)化調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn),同時(shí)對(duì)于寒溫帶土地存在凍拔凍脹的地區(qū),基礎(chǔ)不均勻沉降對(duì)支架穩(wěn)定性挑戰(zhàn)巨大,若選用固定可調(diào)支架,支架結(jié)構(gòu)上應(yīng)能應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降的調(diào)節(jié)問題。
據(jù)悉,由國(guó)家電投集團(tuán)黃河公司建設(shè)的國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總規(guī)劃布置實(shí)證實(shí)驗(yàn)方案已達(dá)640種,該平臺(tái)分期五年建成,每年不少于100種方案。實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)涵蓋了光伏組件、逆變器、支架、儲(chǔ)能產(chǎn)品、儲(chǔ)能系統(tǒng)、設(shè)備匹配等實(shí)證實(shí)驗(yàn)區(qū),定期將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)成果全球?qū)ν獍l(fā)布,這些數(shù)據(jù)成果可為新技術(shù)、新產(chǎn)品、新方案實(shí)際應(yīng)用效果提供科學(xué)的檢驗(yàn)對(duì)照數(shù)據(jù)支撐。