国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）2023年度数据成果发布

中国工业报记者 余娜

3月28日，全球首个光伏、储能户外实证实验平台发布2023年度数据成果。这是继2023年7月首次发布完整年度数据成果后，又一次将光伏、储能产品户外实证实验结果全景呈现。数据涵盖气象环境、组件、逆变器、支架、储能产品、光伏系统、光储系统七个领域，为光伏、储能行业高质量发展提供了实证参考。

中国工业报记者从国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）2023年度数据成果发布会上了解到，大庆基地目前已完成一期、二期建设，正在开展三期建设和四期方案设计，正在落实五期前期准备工作。

TOPCon组件发电量最高 双轴支架发电最优

国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）是全球首个光伏、储能户外实证实验平台，也是国家能源局批复的国内首个“国字号”实证实验平台，由国家电投黄河上游水电开发有限责任公司负责建设运营。

据国家电投黄河上游水电开发有限责任公司党委书记、董事长姚小彦介绍，国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）“十四五”期间规划布置实证实验方案640余种，装机规模约105万千瓦。大庆基地成立以来，先后发布了7次高寒高纬度地区实证实验数据成果，承担8项前沿课题研究，许多新技术、新产品的首台套在大庆基地广泛应用。

“2023年度，大庆基地紧密围绕行业广泛关注的热点问题和迫切需求，对比了各类产品在不同环境下的性能差异，验证了国产IGBT逆变器元件与进口同类设备在各项技术指标上的异同；深入研究了辐照、温度等气候资源与实际发电能力之间的关系，对背面辐照、温度系数等区域特征影响因素进行了量化分析。”姚小彦说。

针对气象、组件、逆变器、支架、光伏系统、储能产品、光储系统，国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）学术委员会主任谢小平分别介绍了典型高纬度、寒温带典型气候场景下的实证成果。

组件方面，从发电量特性角度看，N型高效组件发电较优，2023年全年TOPCon组件发电量最高，较IBC、PERC分别高1.16%、2.87%，与2022年实证结果基本一致；相同技术不同厂家组件发电量偏差最大达1.59%。从衰减率角度看，N型组件衰减率较低，TOPCon衰减在1.57%—2.51%，IBC衰减在0.89%—1.35%，PERC衰减在1.54%—4.01%，HJT组件衰减达8.82%。

逆变器方面，2023年全年组串式逆变器发电量最高，较集中式、集散式逆变器分别高1.04%、2.33%，与2022年不同技术路线逆变器实证结果一致。

支架方面，不同类型支架发电差异较大，双轴支架发电最优，2023年全年，双轴、垂直单轴、斜单轴、平单轴（带10°倾角）、全维支架全年分别较固定支架发电量增益依次为26.52%、19.37%、19.36%、15.77%、12.26%。另外，柔性支架应重点关注支架结构、可靠性。

储能产品方面，不同技术路线、不同厂家储能电池从2023年8月正式投运以来，经运行，充放电容量和充放电效率出现不同程度下降。另外，储能系统受温度影响较大，环境温度在5℃—20℃时系统效率最高，可达82.66%。

双面组件系统需优化 光储电站设计亟需改进

《国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）2023年度实证实验数据成果报告》（以下简称“报告”）指出，经过两年实证分析，大庆基地挖掘到一些行业应重点关注解决的问题，并提出6条建议，包括提高光功率预测准确率、优化组串内组件数量、高纬度寒温带地区推广应用带倾角平单轴、改进液流电池产品密封材料和工艺、优化双面组件系统发电量计算参数，以及改进光储电站设计及运行策略。

多云天气下全站不同区域辐照度存在较大偏差，采用一个气象站开展全站辐照监测与不同区域辐照差异高达50%以上。对此，报告建议在光伏电站设计时，应结合场站规模、地形地貌，多点、合理布置气象站，提升不同区域实测辐照数据的准确性，提高多云天气下功率预测精度。

现有光伏系统模拟软件计算组串最佳串联数量时，往往缺少组件实测温度，通常采用历年环境最低温。对此，报告建议设计时应充分考虑当地气象条件，结合组件实际运行参数合理设计组串内组件数量，最大化发挥设备性能。

实证实验结果显示，带倾角平单轴日功率曲线更平缓，对电网相对友好，与高纬度寒温带地区负荷曲线匹配度高。建议高纬度寒温带地区可推广使用带倾角平单轴支架系统，提高整体发电量。

全钒液流电池在实际工况下发生多次漏液，相同现象在早期液流储能系统也有发生，实证实验结果分析，主要是材料及工艺问题造成。报告建议，应加强储能电池工艺、密度、材料等方面的研发，降低漏液风险，提高电池整体可靠性。

现有光伏电站设计的计算软件仅能计算固定和平单轴支架双面发电量，缺少平斜单轴、斜单轴、双轴支架计算背面发电量功能。报告建议，应加强跟踪支架配置双面组件时实际运行数据分析，研究开展跟踪支架与双面组件工作机理分析，持续优化计算模型，提高光伏子阵设计计算准确率。

当前设计方案中，光储系统实际年利用小时超过3000小时，系统频率稳定。报告建议，应开展光储电站设备配置研究，合理提高光伏容配比、配置容量，以及性能与之匹配的储能电池。此外，还应开展光功率预测与光储电站运行方式关键技术研究，开展光储电站集中控制技术研究。

“大庆基地作为国家能源局批复建设的首个国家光伏、储能实证实验平台，紧紧围绕功能定位，切实发挥作用，取得了显著的成效。”国家能源局总工程师向海平表示，“下一阶段，要保持实证实验产品选型代表性与先进性；推动行业技术方法创新及产品认证工作；开展新型电力系统建设关键核心技术研究；联合行业力量进一步推动产学研深度融合。”

向海平建议，针对光伏、光储电站的容量配置、设计方法、计算软件、建设标准开展实证实验研究，应建立健全新产品户外认证工作体系，探索建立国际化认证标准。针对当前光伏并网消纳面临的堵点、难点问题，应通过在电源侧配置新型储能、应用构网型储能技术等手段，不断挖掘光储系统自身调节作用，研究提升新能源消纳利用水平、容量支撑能力和涉网安全性能。