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為充分驗證和研究不同類型組件發電性能及工作溫度表現，晶澳與TüV北德合作，在CPVT銀川國家光伏戶外實證基地展開了為期一年的戶外實證項目（2021年2月-2022年2月），近日已經完成數據分析與測試報告，本文將對相關數據進行針對性解讀。 一、項目信息 實證電站位于銀川市，屬溫帶大陸性氣候，為典型的干熱環境，年平均峰值小時數1650kWh/m2（水平面），年平均日照時數2800小時-3000小時，年平均溫度8.5℃，是中國太陽輻射和日照時數最多地區之一，太陽光譜非常接近標準AM1.5。實證項目如圖1所示。  圖1 晶澳與TüV北德銀川實證項目 實證電站安裝了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（組件短路電流>18A）各一組，每種組件裝機容量7kW左右（實證現場實驗室實測功率），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，現場除配置場站級環境監測站外，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測設備。 在系統設計和組件發電性能分析方面，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電性能的影響，同時保證數據更加精準，直接采用直流電表數據，并進行歸一化處理。 二、發電性能對比 在一年測試周期內，晶澳182組件和超大電流組件單瓦發電量數據如圖2所示，從圖中可以看出，兩類組件的平均單瓦日發電量分別為4.774kWh/kW和4.699kWh/kW，晶澳182組件單瓦發電量比超大電流組件高出1.6%左右。光伏組件的發電能力主要取決于功率衰減、溫度系數、工作溫度、低輻照發電性能、雙面發電性能等特性，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，其差異點主要在于由于硅片尺寸不同導致的組件工作電流不同，同時晶澳182電池采用優化的11主柵設計，而超大電流組件電池采用12主柵設計，從理論分析可知，182組件的內阻損耗相對更低，因此兩類組件的發電性能差異理論上主要來源于組件內阻損耗差異以及由內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電量對比數據 為了驗證和分析組件工作電流不同導致的組件工作溫度差異的現象，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的輻照強度數據，數據整理如圖3所示，可以看出，182組件的平均工作溫度比超大電流組件低1.5-2℃左右，當輻照強度降低時，組件工作電流與工作溫度相應降低，不同電流大小組件的工作溫差異也相應降低。從理論上分析，組件工作電流過高會導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，此前大量關于半片組件與整片組件的工作溫度對比分析也已經充分證明了此結論。   圖3 182組件和超大電流組件工作溫度對比數據 為了進一步驗證組件工作電流與組件工作溫度的關系，晶澳同時聯合TüV萊茵在海南實證基地進行了相關實證研究，在輻照度、風速、溫度相對穩定的情況下，選取了連續10分鐘穩定輻照強度條件下，182組件和超大電流組件的工作溫度，具體數據如圖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，這同此次銀川實證數據結果基本吻合。 圖4 海南實證項目182組件和超大電流組件工作溫度對比數據 三、小結 綜上所述，在2021年2月~2022年2月完整年期間內，由于組件工作電流以及內阻損耗差異，晶澳DeepBlue 3.0組件單瓦發電量相比于超大電流組件高出1.6%左右，產品的發電性能優勢得到了充分驗證，為光伏產品技術路線的選擇以及客戶組件產品的選型提供了一定的技術參考。 |
