近日,芮城县政府发布了“芮城光伏发电应用【yòng】领跑基地运【yùn】行监测月报”(原【yuán】文链【liàn】接:http://www.rcx.gov.cn/tjgg/33057.htm)。报告中,不同组件【jiàn】的衰减率数【shù】据广受关【guān】注,已经被【bèi】10家以上行业媒体转发,总阅读人数超过3万人。然而,本文经【jīng】过分析认为,基于【yú】以下三个原【yuán】因【yīn】,报告中【zhōng】的【de】数据在处理中可【kě】能存在【zài】一些【xiē】问【wèn】题,可作为参考资料,但不应作为【wéi】判断的重要依据【jù】:

1)数据是户外测试数据,未说明样本测试次数与偏差率;

户外测【cè】试数据【jù】一般存在5%左右的误差,一般可用多次测量的平均值减少误差,如果多次测量结果【guǒ】的偏差率足够【gòu】低,也是可以【yǐ】采用的【de】数据,但文中【zhōng】未对偏差率进行说【shuō】明【míng】。如果组件【jiàn】衰【shuāi】减【jiǎn】一共才【cái】不到5%,5%的误【wù】差可【kě】能比实际数据还【hái】大,结【jié】果参【cān】考意义不大;

2)数据未进行温度校正。

由于不同组件间的【de】温度系【xì】数不同,在大幅高于【yú】STC中【zhōng】标准温度的情况下,测【cè】试出【chū】的数据与实际情况误差较大;报【bào】告中【zhōng】也对【duì】这一问题造成的结果【guǒ】不准【zhǔn】确性进行了说明。

3)样本数量和采样率不明确,功率偏差对结果影响大。

由【yóu】于组件【jiàn】与标称功率相比,存在正负偏【piān】差。必须【xū】保【bǎo】证测试一定的样本量,才能减【jiǎn】少【shǎo】功【gōng】率偏差造【zào】成的影响。但报告【gào】中并未明【míng】确样本的采集比例。

作为多个权【quán】威部门出【chū】具的权威【wēi】报告,对【duì】数据的分析和【hé】论证应该更【gèng】加严谨,不【bú】给读【dú】者造成误会,建议在以【yǐ】后的【de】报告中增加以下说明:

1)测试条件,包括辐照度、温度、入射角、风速;

2)根据组件功率的温度系数,进行温度校正;

3)说【shuō】明每种组【zǔ】件测试样【yàng】本的采【cǎi】样率【lǜ】和【hé】采样量,每个样本的测试次数及不同结果的相对【duì】标准【zhǔn】偏差。

一、领跑者近期备受关注

领跑者基地近期备受关注,成为行业热点。

一是有传言【yán】说,2019年将【jiāng】搞11GW领跑者项【xiàng】目(除了中国之外,世界装机第二【èr】大【dà】国的【de】年新增装机也就11GW多一些)。粗略统计,16家【jiā】以上行业媒体对【duì】这个消息【xī】进行了报道,但【dàn】个人认为可能【néng】性【xìng】不大。

二是【shì】芮城【chéng】领跑者【zhě】基地10月份的单多晶衰减【jiǎn】数据被10家以上行业媒【méi】体报道,仅“光伏资【zī】讯”一个不【bú】到24小时的阅读人数【shù】就高达6000人以上。单【dān】、多晶企业以【yǐ】此【cǐ】为【wéi】论据继续【xù】单多晶孰优孰劣的【de】争论。

二、单多晶争论硝烟再起

单【dān】多晶孰优孰【shú】劣?不同企业都援引对自【zì】己有利的数据,争论了快3年了!(2016年3月【yuè】,本【běn】号就曾写过《白猫、黑猫,抓住老鼠【shǔ】就是【shì】好猫! ——单【dān】晶硅VS多晶【jīng】硅》)有很【hěn】多人认为【wéi】,领【lǐng】跑者标准的【de】制定,让单【dān】晶更有【yǒu】竞争优势,对【duì】多晶不公平。

因此,在2019年如此【cǐ】大规【guī】模的【de】领跑者规模预期面【miàn】前,第四【sì】批【pī】的相【xiàng】关工作即将开始,单、多晶企业吵的更凶,芮【ruì】城领跑者运行月报这种【zhǒng】权威报【bào】告中的衰减数据【jù】自然备受【shòu】各方【fāng】关注。然而,用这份【fèn】报告来评价单多晶孰【shú】优孰劣【liè】是有失偏颇的。

1.测试结果非STC条件,无偏差【chà】率【lǜ】说明如前文所述,目前已经【jīng】有超【chāo】过10家媒体对该衰减【jiǎn】数据【jù】进行报【bào】道,累计阅读【dú】人【rén】数超【chāo】过3万人。然而,大【dà】家在【zài】报道【dào】的时候似乎都忽略了原报告中【zhōng】的一个重要说明:

*5.本报告依据组件在实际运行工【gōng】况【kuàng】下【xià】的运行功率计算组件名义转换效率【lǜ】和【hé】名义衰【shuāi】减率。由于实际【jì】运行工况下的环【huán】境条【tiáo】件与实【shí】验室STC条件不一致,因此本报告计【jì】算的组件【jiàn】名义转【zhuǎn】换【huàn】效率、名义衰【shuāi】减率仅【jǐn】作为组【zǔ】件户外性能指标【biāo】横向比【bǐ】较使用,不用于光伏领跑基地【dì】考【kǎo】核工作。

可见,该数据并不是【shì】在STC条【tiáo】件下测试,而【ér】是在户外测试【shì】,然后根【gēn】据相关公式推算获得。目前即使采用最好的【de】仪器,在户外测试的误差也会【huì】在5%左右,即【jí】准【zhǔn】确【què】数据【jù】为测试数据±5%。之【zhī】前【qián】曾【céng】调研【yán】过,甚至不同的实验室同样在STC条件下【xià】测试,结果都【dōu】会存在一定的误差。

一般可用多【duō】次测【cè】量【liàng】的平均值【zhí】减少误差【chà】,如果【guǒ】多【duō】次测量结果的偏差率足够低,也【yě】是可以采用的【de】数据,但文中未对偏【piān】差率进行【háng】说【shuō】明。由于组件衰减一共才【cái】不【bú】到5%,误【wù】差可能比实际【jì】数据【jù】还大,所以利用户外测试校正【zhèng】后数据的【de】准确度【dù】本身就是存在问题的,利用其做对比的意义不大。报告【gào】的完成单位,对报告中衰减率的准确性也是【shì】没有信【xìn】心的,所【suǒ】以才加了这样【yàng】一个【gè】说明。

更严谨的做法是,把长期运行的【de】组件【jiàn】拆下【xià】来,在【zài】就近的实验室里,利用STC条件【jiàn】进行【háng】测试【shì】。然而,芮城基地附【fù】近并没有具【jù】备STC条件的实验室【shì】,每个月拆【chāi】大量组件长途运输送到外【wài】地实【shí】验室的费用太高【gāo】,而【ér】且【qiě】可能运输途中可能造成隐裂导致【zhì】数据不准确。因此,现有的测试结果【guǒ】,只能【néng】仅供参【cān】考【kǎo】了!

2.未进行温度【dù】校正,无【wú】采【cǎi】样率说明【míng】到【dào】目前为止【zhǐ】,该报告一共公【gōng】开了5期,分别是【shì】2018年6~10月【yuè】。根据报告中的介绍,基地项目2017年【nián】9月并网,2018年【nián】6~10月应【yīng】该是运行的【de】第9~13月【yuè】。根据5期运行报告,各组件的衰减【jiǎn】效率如下表所示。

表:芮城基地不同组件不同月份的衰减率


说明:由于【yú】7月(第【dì】10个月【yuè】)无清洗后【hòu】衰减,所以采用了清洗【xǐ】前衰【shuāi】减数据【jù】;其【qí】他4个【gè】月均为清洗后衰减。

按照常理,组件的衰【shuāi】减【jiǎn】率应该是呈逐月【yuè】增加的态势。然而,从【cóng】上表可以清楚看出,即使考虑【lǜ】7月为异常【cháng】数据,6、7、8月的平【píng】均衰减基本相同,10月【yuè】份却突然下【xià】降了!以其【qí】中三组数【shù】据(2组【zǔ】单晶、1组多【duō】晶)为例进行说【shuō】明。


图:6~10月不同组件的衰减率

上述【shù】三组数据【jù】都显【xiǎn】示,运行时间长,衰减反而减【jiǎn】少。造成【chéng】这一结果【guǒ】的原因【yīn】可能有两个:

1)数据没有进行温度校正!

温【wēn】度是STC条【tiáo】件中关键参数之一。温度【dù】升高,输【shū】出功率降低。10月芮城基地白天平均温度17℃,低于6~9月份。因【yīn】此,10月份的数据会好【hǎo】看。

6月份的报告中明确说明:

6月份芮【ruì】城当地【dì】气温偏高,较大程度上影响了组件输【shū】出功【gōng】率【lǜ】。不进行【háng】温度修正的情况下,与【yǔ】实验室标准【zhǔn】测试条件下的组件衰减【jiǎn】率检测加过相比,实际工【gōng】况【kuàng】下组件【jiàn】名义衰减率监【jiān】测值一般偏高。

由于一般【bān】组件的温度【dù】系数在0.4%/℃上下,不同组件存在一定差异。当达【dá】到户【hù】外测【cè】试条件(辐照度≥700W/m2)时【shí】,电【diàn】池【chí】片温度可能在40℃以【yǐ】上,远高于STC中的25℃。因此,不【bú】做【zuò】温度修正【zhèng】进【jìn】行比较肯定是不科学的。

2)组件本身的功率偏差

组件【jiàn】存在正【zhèng】负偏【piān】差是常识。即【jí】标称功率为300W的组件,其实际功【gōng】率可能是300±3W。

根据报告实证监测名义衰减率的计算方法如下:

实证监测名义衰减率=(组件【jiàn】初【chū】始功【gōng】率-实证监测组件最大输出功【gōng】率)/组【zǔ】件初始功【gōng】率【lǜ】×100%

公示中的组件初始功率,采用组件出厂功率,由组件厂商提供。

以标称300W组件为例,可【kě】能是303W,也【yě】可能是297W,但在报告【gào】的计算过【guò】程中【zhōng】,都是按照300W来考虑。如【rú】此,297W的【de】组件,即【jí】使没有衰减,用上述公【gōng】示算【suàn】出来也已经衰减了【le】1%。

避免这一问题的方法是保证采样率或样本量。报告中【zhōng】并未涉及【jí】,测试【shì】样本量的比例。如果样本比例太低,就容易【yì】发【fā】生偶然【rán】性因素,正【zhèng】好【hǎo】选取正偏差样【yàng】本,测试衰减率【lǜ】结果大幅偏低【dī】;或正好【hǎo】选取负【fù】偏差样【yàng】本,测试衰【shuāi】减率结果大幅偏高。

三、结语与建议

1.结语以鉴衡认证中心秦主任的评论作为结语。

这个测试【shì】结果严重缺乏科学精神。对测试方【fāng】法、测【cè】试设备的精度和不确【què】定度,分析过吗?炒作【zuò】这种误差存在极大不【bú】确定性的数据,会误导行业【yè】。若以此【cǐ】作【zuò】为依【yī】据,进行【háng】某【mǒu】些【xiē】评判【pàn】,更会贻笑大方【fāng】。

1)以户外组件功率测试结果,推算STC条件下【xià】的最大【dà】功率,不【bú】确定度很大,最差情【qíng】況可能达【dá】到5%到10%左右。不确定度都【dōu】已【yǐ】经超过3%,谈谁家【jiā】超过限【xiàn】值没【méi】啥【shá】意义【yì】。

2)不同测试设备,测试【shì】结【jié】果【guǒ】存【cún】在误差,使用不同设备测【cè】同一块组件,结果都会不同。同一【yī】个【gè】设备,在不同时间【jiān】,测试同【tóng】一【yī】块组件【jiàn】,结果也会不同。如果沒【méi】有先比对各测试条件下的差异,即使是【shì】用来进行企业之间的定【dìng】性【xìng】对比也没有意义。以此【cǐ】评判优劣只会引发争议,误导消【xiāo】费【fèi】者。

3)影响组件【jiàn】发电【diàn】功率的因【yīn】素:辐【fú】照强度,背板温度,光谱,入射角【jiǎo】度,组件【jiàn】匹配、逆【nì】变器跟踪【zōng】效率,六个因素互相影响【xiǎng】,而且是非线性关系。我们在同一天的上【shàng】午和下午【wǔ】,在【zài】辐照强度一样,温度【dù】一样的【de】条【tiáo】件下,同【tóng】样设备【bèi】,测试【shì】同一块组件,测试【shì】结果都不同。户外非STC条件下测得的功率,即使用公式修【xiū】正到STC条件,也存在很【hěn】大不确定性【xìng】。

2.建【jiàn】议领跑者基【jī】地的月【yuè】度运行报告,作为多个【gè】权【quán】威部【bù】门出【chū】具的权威报告,对数【shù】据【jù】的分析和论【lùn】证应该更【gèng】加严谨,不给读者造成【chéng】误会,建议在以后的报告中增加【jiā】以下说明:

1)测试条件,包括辐照度、温度、入射角、风速;

2)根据组件功率的温度系数,进行温度校正;

3)说明每种组件测试样本的采样【yàng】率【lǜ】和采样量【liàng】,每个样本的测【cè】试次数【shù】及不同结果【guǒ】的相对标【biāo】准【zhǔn】偏差。