为了比较不同类型的光伏组件在户外环境下的发电性能,TÜV北德在马来西亚进行了实证测试,对比TOPCon和PERC双面组件的发电量差异。
测试结果:
1、在对比不同电池技术对发电量的影响时,182 TOPCon双面组件比182 PERC双面组件的单瓦发电增益高出5.69%;
2、在比较不同电池尺寸对发电量的影响时,210 PERC双面组件比182 PERC双面组件的单瓦发电增益低0.98%。
N-TOPCon项目概述
1.1 项目简介
该项目位于马来西亚雪兰莪州的光伏试验基地。该地区是典型的热带雨林气候,平均温度为28.2℃,极端最高温度为38.5℃,年降雨量为2628mm。
图1 电站位置
此次项目使用6块不同类型的组件,182 TOPCon双面组件、182 PERC双面组件和210 PERC双面组件,以1P固定支架安装,并通过 HM-1500 微逆变器上网发电。光伏组件基本信息如下:
每个组件的输出端都安装了高精度传感器,以实时监测组件的发电情况,并通过阿里云平台数字监控系统聚合和计算数据。此外,云平台数字监控系统还可以实现对现场的实时气象数据监测,并计算光伏系统效率(PR值)。本次研究提供的所有发电测试数据、气象数据和异常数据排除均通过 Python 程序完成,以提高数据处理速度,并减少手动Excel处理的低效性、复杂性和易出错性。
1.2 组件初始实验室功率
使用HALM太阳模拟器测试了6块测试组件的初始实验室电气性能参数。初始实验室功率如下所示:
1.3 采集设备信息
测试设备主要包括定制的直流侧组件级数据采集系统、气象站和辐照度传感器。监测系统配置如下:数据采集间隔为5秒,数据记录周期为1分钟。所有以下设备的数据采集精度都能满足试验要求。组件监测设备和气象站通过RS485通信电缆连接到数据采集设备。数据采集设备可以通过4G无线网络实现稳定的数据传输、本地存储和远程上传到阿里云平台。
1.4 温度传感器信息
每种类型选择一个作为温度测量组件,并为每个选定的温度测量组件设置6个测温点。
N-TOPCon项目运营
2.1 异常数据检查
自2022年12月并网以来,测试系统一直稳定健康运行,未发生严重的系统故障。本报告涵盖从2023年1月1日到3月31日的测试数据。
2.2 气象数据
根据云平台数字监测系统中配置的气象传感器的统计数据,可以看出累计辐照度为389.48千瓦时/平方米。平均季度大气压为994.74帕斯卡,风速为3.25米/秒,环境温度为28.34摄氏度,相对湿度为71.11%。
N-TOPCon组件运行数据分析
3.1 组件温度性能分析
根据本季度云平台数字监测系统收集的组件温度和输出功率数据,在其正常工作状态下,可以记录每个组件温度范围内的单瓦发电性能。具体不同组件温度范围内的单瓦发电量如下所示:
3.2 组件辐照性能分析
根据本季度云平台数字监测系统收集的辐照度和输出功率数据,在其正常工作状态下,记录了每个辐照度范围的单瓦发电性能,具体不同辐照度范围内的单瓦发电量如下所示:
3.2 组件辐照性能分析3.3 组件单瓦发电性能分析
根据2023年第一季度的统计数据,比较了每种类型组件的发电量,计算单瓦发电增益时,使用182 PERC双面组件(JKM540M-72HL4-BDVP)作为基准。
N-TOPCon系统效率(PR值)
4.1 测试介绍
为了测试光伏电站的整体系统效率,使用高精度气象数据采集设备连续收集太阳辐照数据,并分析光伏电站的系统效率。
4.2 测试结果
2023年第一季度每种类型组件的系统效率如下表所示:
N-TOPCon总体评估
在马来西亚试验基地,三种组件在2023年第一季度成功完成了户外发电产能测试。测试结果显示,182 TOPCon双面组件(JKM545N-72HL4-BDV),单瓦发电量为374.03千瓦时/千瓦,系统效率为96.03%。182 PERC双面组件(JKM540M-72HL4-BDVP),单瓦发电量为353.88千瓦时/千瓦,系统效率为90.86%。210 PERC双面组件,单瓦发电量为350.42千瓦时/千瓦,系统效率为89.97%。
累计单瓦发电量结果显示:
1、在对比不同电池技术对发电量的影响时,182 TOPCon双面组件比182 PERC双面组件的单瓦发电增益高出5.69%;
2、在比较不同电池尺寸对发电量的影响时,210 PERC双面组件比182 PERC双面组件的单瓦发电增益低0.98%。
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