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位于青藏高原上的百兆瓦光伏實(shí)證基地?cái)?shù)據(jù)分享

作者:中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)新聞中心 來(lái)源:光伏們 發(fā)布時(shí)間:2019-06-04 瀏覽:

6月3日,SNEC第十三屆(2019)國(guó)際太陽(yáng)能光伏與智慧能源(上海)論壇在上海召開(kāi)。國(guó)家電投集團(tuán)黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)謝小平分享了百兆瓦光伏發(fā)電實(shí)證基地測(cè)試成果。

重點(diǎn)摘錄如下:

實(shí)證基地共涉及148種技術(shù)及類(lèi)型,共分為六個(gè)大區(qū)域,包括組件、逆變器、涉及、支架、儲(chǔ)能以及綜合對(duì)比區(qū)。

根據(jù)實(shí)證數(shù)據(jù),IBC、HIT基本比基準(zhǔn)60片單晶發(fā)電量高3%左右。

在草地為反射背景的情況下,HIT雙面組件的發(fā)電量要比單面的高接近7%。

運(yùn)行溫度對(duì)發(fā)電量影響最小的是IBC,組件運(yùn)行溫度:N型組件<PERC組件<單晶組件。

大機(jī)型逆變器自身的發(fā)電量很好,但一旦發(fā)生故障以后,影響的范圍很大,對(duì)發(fā)電量的影響很大;逆變器維護(hù)的及時(shí)性對(duì)發(fā)電量的影響很大;1500V系統(tǒng)發(fā)電量要好于1000V系統(tǒng);組串式逆變器運(yùn)行溫度最低。

各類(lèi)型跟蹤支架發(fā)電增益均呈現(xiàn)明顯夏高冬低的季節(jié)特征,平單軸系統(tǒng)冬季發(fā)電低于固定支架,夏季高于斜單軸支架。

組串式逆變器對(duì)環(huán)境溫度的影響,在四張圖里表現(xiàn)的還是比較突出。

光伏電站的建設(shè)抑制灰塵、組件清洗、組件降溫、支架更加穩(wěn)定,光伏建設(shè)使生態(tài),人與生態(tài)更加的和諧。

以下是發(fā)言實(shí)錄,僅供參考(未經(jīng)演講人審核):

謝小平:尊敬的各位來(lái)賓、女士們、先生們,大家早上好!

我是來(lái)自國(guó)家電投黃河水電公司,我今天主要給大家分享國(guó)家電投黃河公司這幾年在光伏的產(chǎn)業(yè)鏈,特別是在光伏電站方面所做的一些工作。黃河公司是一個(gè)綜合性的能源公司,長(zhǎng)期致力于在青藏高原的發(fā)展,涉及了光伏、水電、火電等等的能源方面,全能源和光伏制造的全產(chǎn)業(yè)鏈。

我們目前的裝機(jī)規(guī)模是1800萬(wàn)千瓦,清潔能源的比例占到了93%。我們從2016年建設(shè)了國(guó)家的太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)實(shí)證基地,實(shí)驗(yàn)實(shí)證基地目前總規(guī)模148個(gè)MW,我們分了6個(gè)大的區(qū)域,第一個(gè)區(qū)域是綜合對(duì)比區(qū),這個(gè)對(duì)比區(qū)里有12個(gè)廠家,23種產(chǎn)品,主要是發(fā)電能力、衰減的速率、組件老化的特性,對(duì)溫度、弱光等系統(tǒng)發(fā)電的影響。第二個(gè)是支架的對(duì)比區(qū),有6個(gè)廠家17個(gè)品種,主要對(duì)發(fā)電量、運(yùn)行情況、跟蹤精度、投資成本、度電成本  的影響。第三個(gè)是C設(shè)計(jì)對(duì)比區(qū),29個(gè)子陣,11個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)比項(xiàng)目,一系列有關(guān)組件的對(duì)比。組件對(duì)比區(qū)有12個(gè)廠家23個(gè)產(chǎn)品,另外還有逆變器和儲(chǔ)能的對(duì)比區(qū),儲(chǔ)能的對(duì)比區(qū)有三大類(lèi):集中式、分布式、分散式,有5個(gè)廠家的4種品種,對(duì)不同發(fā)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能容量匹配性、不同限功率運(yùn)行、不同電池的響應(yīng)性、安全性等方面進(jìn)行研究。

為了使基地所進(jìn)行的試驗(yàn)顯得更加公平公正,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)區(qū)里有2個(gè)主氣象站,4個(gè)子氣象站,我們用了光譜儀、晶硅參考片等等,我們主要采用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),有32類(lèi)4000多個(gè)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目,完全是用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行的。我們從數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)對(duì)比,我們自主開(kāi)發(fā)了一系列有關(guān)數(shù)學(xué)的模型、算法、模型的建立、軟件的開(kāi)發(fā),一直到報(bào)表的自動(dòng)生成等等。

我們所在的地區(qū)是世界第三級(jí)青藏高原,光資源非常豐富,環(huán)境也非常脆弱。我們?cè)诮ㄔO(shè)光伏電站的時(shí)候越來(lái)越重視和研究的內(nèi)容,重要的內(nèi)容之一就是建設(shè)電站對(duì)環(huán)境有什么樣的影響。我們?cè)诠埠偷貐^(qū)里,在我們自己80平方公里的土地上,規(guī)劃了三個(gè)環(huán)境氣象站,這三個(gè)環(huán)境氣象站主要是對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、空氣的濕度、降雨、土壤的成分、植被等進(jìn)行研究。

我現(xiàn)在給大家分享的是2018年我們?cè)谶@個(gè)地方對(duì)組件的對(duì)比,總體來(lái)看和各位專(zhuān)家,行業(yè)的各位專(zhuān)家在分析總體大的趨勢(shì)上,我們應(yīng)該是一致的。我們這邊有N型的雙面,剩下來(lái)的全是雙面組件,N型IBC的組件,下來(lái)是幾種的組件,下面是IBC、HIT等,以下有單晶、多晶,不同廠家的產(chǎn)品,總體來(lái)看,IBC、HIT基本比基準(zhǔn)的60片單晶發(fā)電量高3%左右。這里面有個(gè)很有意思的數(shù)據(jù),同等的情況下HIT的雙面在草地上,共和地區(qū)草地場(chǎng)景下的發(fā)電量要比單面的高了接近7%,高了7個(gè)點(diǎn)。

這是不同的用型組件在環(huán)境的溫度下,組件自身發(fā)電量的曲線(xiàn)。這是一個(gè)環(huán)境的溫度曲線(xiàn),這是組件的溫度曲線(xiàn),這里面有IBC、HIT、單晶的組件等等,從這個(gè)圖上大家能夠看到,用型的溫度對(duì)發(fā)電量影響的分析。特別3月份環(huán)境溫度進(jìn)入到正溫的情況下,環(huán)境溫度的影響還是相對(duì)比較大的。從這一張表里能夠看得到,運(yùn)行溫度對(duì)發(fā)電量影響最小的是IBC。

這是一個(gè)逆變器的對(duì)比,這些數(shù)據(jù)基本上我們對(duì)數(shù)據(jù)清洗,由于用型等等方面的原因,對(duì)于不是真實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗。這些清洗,是這些數(shù)據(jù)真正代表了每一個(gè)廠家發(fā)電量實(shí)際情況。從這里得出一個(gè)什么呢?就是自身的發(fā)電量很好,一旦發(fā)生故障以后,影響的范圍很大,對(duì)發(fā)電量的影響很大。第二維護(hù)的及時(shí)性對(duì)發(fā)電量的影響很大,我們能夠看到發(fā)電量最低的,排在最后的這兩類(lèi)機(jī)組水冷的、液冷的機(jī)組,但是由于產(chǎn)品的產(chǎn)量相對(duì)在這地方比較少,維護(hù)的人員相對(duì)少,維護(hù)不及時(shí),造成停機(jī)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),所以年發(fā)電量非常低。最高的實(shí)際上也是2.5MW級(jí),1500伏系統(tǒng)的發(fā)電量,目前我們分析1500伏系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1000伏系統(tǒng)的發(fā)電量。

逆變器隨著環(huán)境溫度的影響,我們也對(duì)春夏秋冬四個(gè)季度,逆變器自身的溫度影響進(jìn)行了對(duì)比分析。三種逆變器集中式、集散式和組串式,總的情況來(lái)看,組串式逆變器對(duì)環(huán)境溫度的影響,在四張圖里表現(xiàn)的還是比較突出。

對(duì)于支架對(duì)比,有各種各樣不同的支架,有旋轉(zhuǎn)60度、旋轉(zhuǎn)40度、旋轉(zhuǎn)55度,還有其他各種各樣不同的類(lèi)型??傮w來(lái)看,不聯(lián)動(dòng)的帶雙面的組件,為什么把雙面加進(jìn)去?我們就想得出雙面組件和單面組件當(dāng)中,雙面的增益量到底是多少,現(xiàn)在看在這種草地的情況下它的增益是7%。從斜單軸和平單軸,包括四季可調(diào)、兩季可調(diào)下來(lái)以后,在青海這個(gè)地方,維度36度地區(qū),33度和36度是發(fā)電量是一樣的,但是它的性?xún)r(jià)比,33度支架的價(jià)格相對(duì)要低一點(diǎn),所以性?xún)r(jià)比應(yīng)該是最高的。這是支架對(duì)比區(qū)的情況。

支架對(duì)比區(qū)里我們目前要研究的方向,平單軸固然很好,但是由于低溫,特別是太陽(yáng)高度角的影響,冬季的發(fā)電量遠(yuǎn)大幅度低于固定支架的發(fā)電量,夏季的發(fā)電量非常高。這也是在設(shè)計(jì)對(duì)比區(qū)里,對(duì)發(fā)電機(jī)的影響,特別在夏天的天氣下太陽(yáng)角升的比較高的情況下,它沒(méi)有太大的影響,在冬季太高低角低的時(shí)候,能看到發(fā)電量的大小,是這個(gè)圖。

這是橫排和豎排發(fā)電量的比較,這是各種不同的變壓器,從系統(tǒng)來(lái)講,不同的變壓器發(fā)電量損耗不一樣的。從這個(gè)情況來(lái)看,合金的損耗最低。我們對(duì)儲(chǔ)能也做了大量的工作,研究的工作也很多,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也很多,和電網(wǎng)如何匹配、響應(yīng)也做了很多的工作,由于時(shí)間的關(guān)系,我在這里不能給大家講太多。這里面數(shù)據(jù)量有點(diǎn)大,不能說(shuō)的很多。

各位專(zhuān)家、學(xué)者,想要對(duì)儲(chǔ)能的用型情況了解的話(huà),特別是各種不同的電池在不同應(yīng)用場(chǎng)景下,儲(chǔ)能是怎么樣的情況,可以和我們?cè)贉贤ā?

我在這個(gè)地方還是愿意和大家分享一下,關(guān)于光伏和生態(tài)之間的關(guān)系。我們對(duì)生態(tài)的研究,我剛才講了為什么要在這個(gè)地方研究生態(tài)?我想青海最大的價(jià)值在于生態(tài),最大的潛力在于生態(tài),我們最大的責(zé)任也是在于生態(tài)。我們?cè)诮ㄔO(shè)光伏的時(shí)候,不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),所以我們對(duì)大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站建設(shè)站、生態(tài)環(huán)境的影響是非常重要的方面。

這幾張圖,這是一個(gè)衛(wèi)星遙感的數(shù)據(jù),這是從2012年-2018年的幾個(gè)圖,從這幾個(gè)圖的顯示來(lái)看,這個(gè)地方原來(lái)是一個(gè)退化的草場(chǎng),經(jīng)過(guò)2012年大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站建設(shè)以后,它的環(huán)境發(fā)生了一些什么樣的變化?我們從這張圖上很明顯能夠看出來(lái)它的綠色在增加。增加到今年什么樣的程度呢?在這個(gè)地方應(yīng)該是綠色面積增加了18%。特別在7、8月間植被的改善是非常非常明顯,溫度的降低、風(fēng)俗的降低,這幾張圖表示對(duì)風(fēng)俗的降低,這張圖是紅色,這是光伏場(chǎng)外的,這是場(chǎng)內(nèi)的,場(chǎng)外分別大于13米的風(fēng)速是大幅度降低,9米到13米的風(fēng)速也是大幅度降低,風(fēng)速減少21%。

這是對(duì)平均溫度的影響,從最熱的溫度比較,環(huán)境溫度下降了1.77度。濕度影響,我們找了幾個(gè)最干燥的月份,1、2、3、4月份場(chǎng)內(nèi)外濕度光伏電站區(qū)里高了6.2、4.2、4.4,濕度也大幅度降低,環(huán)境溫度降低。對(duì)土壤的有機(jī)質(zhì)也是在增加,這是光伏板間、光伏板下,空地是指針區(qū)里的有機(jī)物等等,我們測(cè)量的這些東西都在增加。特別要強(qiáng)調(diào)一下,我們自清潔組件,光伏電站建成以后,環(huán)境變好了以后,自清潔的組件,發(fā)電量和季清潔、月清潔、兩周清潔的一次的發(fā)電量有了比較大的變化。

總體來(lái)講,光伏電站的建設(shè)抑制灰塵、組件清洗、組件降溫、支架更加穩(wěn)定,光伏建設(shè)使生態(tài),人與生態(tài)更加的和諧。我的演講到此結(jié)束,謝謝大家!

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關(guān)鍵字:光伏

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