國家光伏、儲能實(shí)證平臺數據：TOPCon組件發(fā)電量高2.87%

建設背景

國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗平臺（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“實(shí)證實(shí)驗平臺“）開(kāi)展光伏戶(hù)外性能實(shí)證實(shí)驗，揭示真實(shí)運行環(huán)境下不同技術(shù)產(chǎn)品性能，反映不同應用場(chǎng)景下發(fā)電系統的發(fā)電能力、性能衰減、耐候性及可靠性，為新技術(shù)、新產(chǎn)品的推廣應用提供數據支撐和行業(yè)引導，促進(jìn)產(chǎn)品迭代升級。

所在地自然環(huán)境

實(shí)證實(shí)驗平臺位于黑龍江省大慶市大同區高臺子鎮，平臺中心坐標為北緯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)測成果

氣象系統概況

基地參考IEC61724《光伏系統性能監控-測量、數據交換及分析指導》標準，設計安裝了一主兩副氣象站，作為各對比區公共氣象數據基地；同時(shí)根據各對比區分析需求，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(lèi)型的輻照量計、溫感傳度器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器等。

氣象實(shí)證實(shí)驗數據成果

2.1 天氣情況

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

2.2輻照情況

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

（2）2023年平臺各月累計輻照差異較大，水平面月累計輻照最大為677MJ/㎡，最小為176 MJ/㎡；傾斜面月累計輻照最大為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)證區概況

組件實(shí)證實(shí)驗對比區共有12個(gè)廠(chǎng)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(xiàn)組件。

2、組件實(shí)證成果

2.1不同技術(shù)路線(xiàn)組件發(fā)電特性

對比2023年不同技術(shù)路線(xiàn)組件和各月份整體發(fā)電特性，并于2022年同期開(kāi)展對比，結果如圖所示，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(xiàn)組件溫度高于25℃以上時(shí)長(cháng)占比達31%以上

（3）現場(chǎng)采用STC條件下測試不同技術(shù)類(lèi)型組件，實(shí)測組件衰減率結果如下表所示：

結論

實(shí)證不同技術(shù)路線(xiàn)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)指標特性，對比組件的發(fā)電特性，分析環(huán)境特征對組件發(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)不穩定，衰減達到8.82%。

弱光表現：由于實(shí)驗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)兼顧對短波和長(cháng)波的響應度，在早晚及陰天等弱光條件下發(fā)電能力表現更加優(yōu)異。