最新数据！国家光伏实验平台（大庆基地）四季度实证成果发布

4月8日，国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）学术委员会2022年年度工作会议暨第四季度数据汇报会在北京顺利举行，学术委员会委员、创新中心代表、大庆黄河公司代表参加会议。会议对2022年度工作进行了总结、对2023年度工作计划进行审议并向大会汇报了2022年第四季度的实证数据。

国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）位于黑龙江省大庆市，是国家能源局批准的首个国家级光伏、储能实证实验平台，由国家电投黄河公司建设运维。该实证实验平台以推动光伏、储能行业发展为目标，于2021年11月启动试运行，2022年1月正式运行，填补了行业户外实证空白。

截至目前，大庆基地已经相继发布了一季度、半年度、三季度的实证成果，此次发布的是2022年四季度的实证成果报告。随着时间周期的逐步完善，大庆基地的实证效果为全球高纬度、高寒地区光伏电站系统设计运行、设备选型等提供了详实可供参考的数据，也为我国新型能源体系建设奠定了基础。

会上，产业检测与数据分析中心主任崇锋汇报了2022年四季度实证实验成果，从气象、组件、逆变器、支架、光伏系统、储能装置、光储系统等7个方面，切实反映光伏、储能装置及光储系统在第四季度低环境温度、低太阳高度角特征下的实证数据及设备性能，揭示不同工况条件下光储产品及系统存在的可靠性、环境适应性等问题。

分版块来看，在气象实证实验数据中，大庆基地第四季度相较于第三季度呈现出以下特点：太阳高度角降低，各月瞬时最大辐照降低；环境温度降低，平均温度为-4.32℃，温度区间主要集中于-15 ~ 10℃；以多云天为主，共有40天；雪地应用场景突出，从11月24日开始下雪，出现积雪现象，背面辐照占比明显增加。

在组件实证实验数据中，N型高效组件发电较优，不同厂家相同技术组件，由于工艺不同，发电量增益存在一定波动；相同日累计辐照量下，10月发电量较小，12月发电量较大；组件第四季度主要运行在-20°C到-10°C之间；不同技术路线组件，各月温度基本一致，差异较小；极端低温条件下，各月发电量差异较小，整体来看大尺寸组件发电量相对较高；不同尺寸电池片组件，实测电压均高于标称电压，整体运行电流趋势减小、电流呈上升趋势。

另外，在组件实证实验中发现一些问题，受背面反射增益影响，组件实际运行电流长时间高于最大功率点工作电流，对产品自身、配套设备等可靠性、安全性是否存在影响需进一步深度分析。双面组件受温度、地面反射介质等综合影响，实测功率高于正面理论功率，导致双面组件系统电站以正面理论功率核准电站的容量不准确。双面组件系统电站设计时应充分考虑背面增益，避免限功率运行。

从逆变器数据来看，不同技术逆变器现场实测效率基本可达到承诺值，不同技术逆变器发电量，组串式逆变器发电量最高，集散式逆变器发电量最低，国产IGBT和进口IGBT逆变器在不同负载下的效率和中国效率基本一致。

与第三季度相比，第四季度逆变器效率值高出0.42%，但第四季度受辐照、温度等因素影响，逆变器最大输出功率较第三季度出现一定程度下降，而且在高负载下，第四季度逆变器运行时长较第三季度呈增大趋势，低负载下的运行时长较第三季度呈减小趋势。

不过，逆变器实证数据发现，高纬度地区，早晚辐照变化较慢，导致逆变器启动后较长时间处于低负载运行，且现场实证低负载情况下逆变器效率较低，逆变效率离散率较大。行业应重点针对逆变器低负载下的效率开展研究，提高低负载下的逆变器效率，进而提高发电量。

从支架实证数据分析，不同类型支架单位兆瓦发电能力基本与辐照趋势一致，双轴支架累计单位兆瓦发电量最高，其次是斜单轴支架、固调支架，分别较固定支架单位兆瓦发电量高14.03%、6.29%和1.20%，而在雪天典型天气下，固调支架累计发电量最高，其次是双轴支架，分别较固定支架高4.10%、1.20%。

值得注意的是，从实证数据发现，高纬度、寒温带气候下固调支架结构发生了较大改变，导致固调支架角度调节难度大。固调支架原材料应以环境条件为基础进行选择。全维支架随着太阳高度角的降低，南北侧开始运行时间较晚，结束时间较早，整体的运行曲线与平单轴较为接近。结合大庆地区高纬度地理特性及冬季低太阳高度角现状，合理优化全维支架南北侧倾角控制策略可有效提升特定条件下输出能力。

从光伏系统匹配数据来看，四季度固定支架+组串式逆变器+双面组件组合方案发电量最高，平单轴支架+组串式逆变器+双面组件组合方案发电量最低。各种组合方案在各月运行出力曲线各不相同，集成不同类型支架，可改变原有支架的出力特性.通过配置不同类型支架容量比例，可一定程度上实现特定的输出功率曲线。

此外，从光伏电站系统运行实证数据可以发现，系统效率随着辐照量变化而变化，此现象与双面组件。跟踪支架对发电量的影响关系密切，需要长期实证监测、积累数据、寻找规律、总结经验，研究适用光伏电站以双面组件、跟踪支架为主的系统效率计算公式。

从储能产品及系统实证数据看，不同技术储能电池现场实际工况条件下温控效果相对较好，基本控制在10°C以内，未发生热失控现象，同时电池电压基本保持稳定，所有技术储能产品均未出现过电压运行，均工作在安全范围以内，混合电容电芯电压差最大，为0.63V。但储能系统增加空调或泵自耗电后，系统效率下降明显，其中空调自耗电损失在7%—10%左右，整体系统损耗接近20%。

光伏电站配置储能后可以有效抑制其并网点频率波动，当系统频率超过调频死区后启动调频功能，通过控制储能有功功率达到调节并网点频率的目的，调节效果较好，配置储能系统在不同的典型天气下均可对电网的频率波动进行调节，降低频率波动最大值达1.26Hz。

此外，通过大庆基地光储实证发现，储能装置增加PCS、功率转换器件损耗后，特别是空调或泵自耗电后，系统效率偏低。而且光储联合出力控制阈值固定，多云和阴天下调节作用不明显或未发挥作用，无法在不同天气下自动动态调整阈值。行业应重点关注共同研究光储联合运行控制阈值动态调整技术，提高储能在新能源中的出力波动平抑效果并增加发电利用小时数。

会上，还审议通过了学术委员会秘书姜铭琨代表委员会汇报的“2022年度委员会工作情况及2023年度工作计划”，与会代表对四季度实证实验数据给予高度评价。认为学术委员会在实证实验方法、设计方案、报告编制、科学研究及报告编制方面起到了积极的指导作用，对国家光伏、储能实证实验平台的实施产生了有益影响，保障了平台的“独立性、科学性、权威性、公正性”。

同时，参会委员也对平台及委员会今后的工作方向提出建议：

一是进一步深化实证实验研究，深入分析现象背后的机理，对导致问题的原因进行甄别，进一步去推动行业进步；

二是加强对2022年度实证工作中部分组件发电量、支架冻胀等问题的深入研究；

三是在实证工作的基础上深化实验工作的开展，比对不同设计方案、搭配组合，为行业装备优化、设计选型给出更好的方案；

四是加强对储能产品和光储配合的研究，围绕电池一致性、健康状态、循环寿命展开产品实证，围绕控制阈值设定及能量管理系统展开优化；

五是持续推动标准孵化基地建设，建立标准规范，打造市场认可的光伏、储能产品标准，积极承办标准会议，推动光储行业发展；

六是联合学会、协会进行数据发布，延伸打造创新联合体，拓展基地认证功能。

未来，委员会将继续与国家光伏、储能实证实验平台一道，同心协力将大庆基地打造成更加规范、更具权威、行业更为认可的专业实证实验平台，促进光伏、储能行业发展，为新能源大规模发展创造空间，进一步助力“双碳”目标的实现。