建設(shè)背景

國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)“）開(kāi)展光伏戶外性能實(shí)證實(shí)驗(yàn)，揭示真實(shí)運(yùn)行環(huán)境下不同技術(shù)產(chǎn)品性能，反映不同應(yīng)用場(chǎng)景下發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力、性能衰減、耐候性及可靠性，為新技術(shù)、新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐和行業(yè)引導(dǎo)，促進(jìn)產(chǎn)品迭代升級(jí)。

所在地自然環(huán)境

實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)位于黑龍江省大慶市大同區(qū)高臺(tái)子鎮(zhèn)，平臺(tái)中心坐標(biāo)為北緯46°10’17”，東經(jīng)124°54’20”，屬于典型高緯度、寒溫帶氣候條件。太陽(yáng)能總輻照量年平均5246.7MJ/㎡，太陽(yáng)能直接輻照量年平均3000MJ/㎡，年日照小時(shí)數(shù)在2600-2842小時(shí)之間；最熱月平均氣溫23.3℃，極端最高氣溫38.9℃，年平均風(fēng)速2.0m/s。

二、氣象環(huán)境實(shí)測(cè)成果

氣象系統(tǒng)概況

基地參考IEC61724《光伏系統(tǒng)性能監(jiān)控-測(cè)量、數(shù)據(jù)交換及分析指導(dǎo)》標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)安裝了一主兩副氣象站，作為各對(duì)比區(qū)公共氣象數(shù)據(jù)基地；同時(shí)根據(jù)各對(duì)比區(qū)分析需求，在不同支架、不同角度、不同距地高度、組件正面及背面安裝了不同類型的輻照量計(jì)、溫感傳度器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器等。

氣象實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)成果

2.1 天氣情況

2023年度天氣主要以多云為主，共有165天，全年出現(xiàn)雨天50天、雪天19天。

2.2輻照情況

（1）2023年水平面全年累計(jì)輻照4999MJ/㎡，傾斜面（45°）全年累計(jì)輻照為6385 MJ/㎡，傾斜面（45°）累計(jì)輻照相對(duì)于水平面累計(jì)輻照高28%。

（2）2023年平臺(tái)各月累計(jì)輻照差異較大，水平面月累計(jì)輻照最大為677MJ/㎡，最小為176 MJ/㎡；傾斜面月累計(jì)輻照最大為634 MJ/㎡，最小為402MJ/㎡。

2.3溫度情況

2023年全年平均溫度5.48℃，全年最高溫度35.30℃，最低溫度-33.30℃

三、組件實(shí)證成果

1、組件實(shí)證區(qū)概況

組件實(shí)證實(shí)驗(yàn)對(duì)比區(qū)共有12個(gè)廠家各技術(shù)組件，包括P-PERC、N-HJT、N-IBC、N-TOPCon等不同技術(shù)路線組件。

2、組件實(shí)證成果

2.1不同技術(shù)路線組件發(fā)電特性

對(duì)比2023年不同技術(shù)路線組件和各月份整體發(fā)電特性，并于2022年同期開(kāi)展對(duì)比，結(jié)果如圖所示，從圖中可以看出：

（1）N型高效組件發(fā)電較優(yōu)，與2022年趨勢(shì)一致，2023年TOPCon分別較IBC、PERC分別高1.16%、2.87%。

（2）2023年不同技術(shù)路線組件溫度高于25℃以上時(shí)長(zhǎng)占比達(dá)31%以上

（3）現(xiàn)場(chǎng)采用STC條件下測(cè)試不同技術(shù)類型組件，實(shí)測(cè)組件衰減率結(jié)果如下表所示：

結(jié)論

實(shí)證不同技術(shù)路線在典型高緯度、寒溫帶典型氣候場(chǎng)景下電流、電壓、功率等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)特性，對(duì)比組件的發(fā)電特性，分析環(huán)境特征對(duì)組件發(fā)電量和可靠性影響。主要實(shí)證成果如下：

發(fā)電量特性：N型高效組件發(fā)電較優(yōu)，2023年全年TOPCon組件發(fā)電量最高，較IBC、PERC分別高1.16%、2.87%。

衰減率：N型高效組件衰減率較低，TOPCon衰減在1.57%-2.51%，PERC衰減在1.54%-4.01%，HJT組件由于非晶技術(shù)不穩(wěn)定，衰減達(dá)到8.82%。

弱光表現(xiàn)：由于實(shí)驗(yàn)天氣多為多云及雨天，TOPCon電池相比IBC、PERC技術(shù)而言可同時(shí)兼顧對(duì)短波和長(zhǎng)波的響應(yīng)度，在早晚及陰天等弱光條件下發(fā)電能力表現(xiàn)更加優(yōu)異。