开展光伏领跑基地运行监测的意义在哪?
2015年6月【yuè】，国家能源局启动光伏“领跑者”计划，同年批复大同一期领跑者项目，开启了光伏领跑基地建设【shè】的序幕。光伏领【lǐng】跑基地对于推【tuī】动【dòng】高【gāo】效组件【jiàn】等先进【jìn】光伏【fú】技术产【chǎn】品应用，有效促【cù】进光伏【fú】产【chǎn】业升级【jí】的作【zuò】用毋庸置疑。
与此同【tóng】时，大同一期、芮城和【hé】新泰等基地【dì】建立了【le】基地综合技术监测平【píng】台【tái】(以下简称“监测平台”)，并同步建设了先【xiān】进技术微型【xíng】实【shí】证平【píng】台(以【yǐ】下【xià】简称“实【shí】证平台”)，在建和待【dài】建的【de】第二批、第三批光伏领【lǐng】跑基地也将统一按技术标准规范开展监测平【píng】台建设，并【bìng】做【zuò】好【hǎo】监测【cè】。
据【jù】该负责人介【jiè】绍，监测平台的【de】建设内容主要包括三部分：一是在各项目场站建设小微型系统实证【zhèng】设施，对项目【mù】采用的每种【zhǒng】型号组【zǔ】件和逆【nì】变器选择样品进行【háng】实证【zhèng】监测，实时【shí】采集样品【pǐn】监测运行数据;二是在各项目【mù】场站【zhàn】部署【shǔ】数据采集传输、光资源测量【liàng】等【děng】监测设施【shī】，实时采集项目运【yùn】行【háng】监测数据【jù】;三是建设基地数据集中处理设【shè】施，部署信息化相关【guān】软硬件系【xì】统，实时汇集处理基地内各【gè】项【xiàng】目小微【wēi】型系【xì】统【tǒng】实证监测【cè】数据和项目实时运行【háng】监测数据【jù】。
该负责人【rén】表示，建设光伏领跑基【jī】地综合技【jì】术监【jiān】测平台对有效落实“领跑者”计划目标具有【yǒu】重要意义【yì】。
首先，监测【cè】平【píng】台是基地开【kāi】展关键运行指标【biāo】复【fù】核评价【jià】的必要技术支【zhī】撑条件。前三批光伏领跑基地中，普遍【biàn】采用组件【jiàn】转换效【xiào】率作为关键运【yùn】行指标，但组件转换效率提【tí】升反映【yìng】的是单位【wèi】面积发电功率【lǜ】增加，并不直接与【yǔ】发电量相【xiàng】关。此外，光伏组件实际【jì】运行环境与实验室标准测试环境有较大的区别【bié】，且各个项目【mù】运行环境也各有不同【tóng】，因此组【zǔ】件实际运行条件下【xià】的【de】指【zhǐ】标与实【shí】验【yàn】室检【jiǎn】测结果【guǒ】存在一定差异。通【tōng】过监测平台，能够便捷、及时且持续地对组【zǔ】件在实际运【yùn】行环境下的发电性能进行复核评价【jià】，也为【wéi】合【hé】理确【què】定未来先进技术指标【biāo】、引领行【háng】业技【jì】术进【jìn】步【bù】奠定基础。
其次，监测【cè】平台是监督基地落实竞【jìng】争【zhēng】优选要求、检验【yàn】基地示范效果的有【yǒu】效【xiào】手段。在第三批【pī】领跑者【zhě】中，系【xì】统效【xiào】率【lǜ】设计【jì】值是基地项目企业【yè】竞争优选的重要依据，该指标无【wú】法通【tōng】过实验室检测，因此通过监测平台【tái】来检测电站实际系【xì】统效率【lǜ】是否达到申报水平【píng】，是保证【zhèng】领跑基地竞争优选客观、公正【zhèng】、公平的重【chóng】要措施。此外，领跑基地推动了跟【gēn】踪【zōng】支架、组串式逆变器等【děng】先进【jìn】技术和设备的应用【yòng】，通过监测平台【tái】对先进技术【shù】的实际应【yīng】用效果、可靠性【xìng】等开【kāi】展持【chí】续【xù】监测，将为【wéi】优化光伏电站项目设计、建设、运行水平等提供重要参考依据。
光伏领跑基地监测服务体系有哪些创新?
据该负责人介【jiè】绍【shào】， 国家可【kě】再生能源信息管理中【zhōng】心【xīn】协助地方政府创新【xīn】性地建立了【le】光伏领跑基【jī】地监测服【fú】务体系，为光伏【fú】行业管【guǎn】理、基地所在地【dì】政府以及基地的企业服务。监测平台实【shí】现可以实现实证监测、运行监【jiān】测、统计【jì】分【fèn】析、数据共享四个功【gōng】能【néng】。各基地所在地方政府应【yīng】该依托监测平【píng】台【tái】，按要求开【kāi】展基地各项目组件转换效率、组件衰减【jiǎn】率、逆变器效率【lǜ】和系【xì】统效率等关键运行指标的监测工作，定期发布监测报【bào】告【gào】。光伏领跑基地监测【cè】服务体【tǐ】系的创新【xīn】性和【hé】科学性主要体现在以下【xià】四个方面：
(1)统一基础数据要求。统【tǒng】一按照项目【mù】组【zǔ】件实际安【ān】装容【róng】量测【cè】算系统效【xiào】率、发【fā】电小时数等重要指【zhǐ】标【biāo】，为对比分析【xī】各项目实际运行效果创造【zào】了必要条件。
(2)统一光资源测量【liàng】设备建设。在每【měi】个项目统一部【bù】署【shǔ】相同型号的高精度光资源测量设【shè】备【bèi】，确【què】保各【gè】项目光资源【yuán】测量精【jīng】度的【de】统一，为各【gè】电站系统效率的横【héng】向对比奠定了基础。
(3)统一实时数据监测。建【jiàn】设基地数据集中处理设施，按照统【tǒng】一技术规范【fàn】全【quán】面采集基地【dì】所有项目【mù】的光伏组串、汇【huì】流箱、逆变器【qì】、变压器等关【guān】键设备实时运行数【shù】据，为【wéi】关键指【zhǐ】标测算提【tí】供了数据基础【chǔ】。
(4)统一实证平台标准【zhǔn】。将基地内所用【yòng】的【de】不【bú】同类型的光伏组件【jiàn】、逆变器按【àn】照统一标【biāo】准【zhǔn】抽【chōu】样安装在相对集中区域，保障了设备【bèi】间横向对比的科学性。
实验室抽检、实证测试和运行监测三者结合
该负责人表示，2018年以【yǐ】来，国家可【kě】再【zài】生能源信【xìn】息管理中心会同中国【guó】电科院开展了实时监【jiān】测采集数据准确性验证【zhèng】、运【yùn】行指标计算【suàn】模型【xíng】方法科学有效性复核【hé】验【yàn】证等工作【zuò】，多次召开专家【jiā】研讨会，听取相关领域【yù】专家、项目业主、设备厂家等各方的意见【jiàn】，经过【guò】认【rèn】真【zhēn】研究【jiū】后，秉【bǐng】着理论与【yǔ】实【shí】际并重【chóng】的原则，提出了【le】实验室抽检、实证监测和运行监测【cè】三者相结合【hé】的领跑基地监测评估【gū】方【fāng】式。
第【dì】一步，实验室抽检作为设备性能【néng】指标认定的主要【yào】依据，领跑基地【dì】验收【shōu】时必须进行实验室抽检，建成【chéng】后【hòu】仍要每年定【dìng】期或【huò】不定期开【kāi】展【zhǎn】实验室抽检。组【zǔ】件、逆变【biàn】器等【děng】设备性【xìng】能指标【biāo】的实验室抽检结果作为相关考核的主要依据【jù】。
抽【chōu】检具体方式为，在项【xiàng】目现场对【duì】每【měi】种类型组件【jiàn】随机抽取若【ruò】干块【kuài】，送到多家权【quán】威的实验室检【jiǎn】测机【jī】构，在标【biāo】准测试【shì】条件下进行检测。实验室抽检是较为科【kē】学的【de】方式，但缺点是耗时长、费用高、样本量【liàng】小，无法持续【xù】开展，且实验【yàn】室【shì】检测结果无法反【fǎn】映设备在实际运行环境下的表现【xiàn】。
第二【èr】步，是设计【jì】并测算【suàn】能够【gòu】反映设备实际工【gōng】况【kuàng】下【xià】发电性能的关键运行指标【biāo】。不同【tóng】于理论【lùn】研究方法，基地研究提出【chū】了组件名义【yì】转换效率【lǜ】和组件名义衰减率两项新指标，侧重反映设备在实际工况下的运行效【xiào】果。
其【qí】中，组件名义转换效率是根据组件在标准【zhǔn】辐射强度【dù】下(1000W/m2)的实际发电功率【lǜ】测算得出的组件转【zhuǎn】换效率，如果监测时刻太阳能【néng】辐射强【qiáng】度【dù】不是标准辐射强度【dù】，按照相【xiàng】关【guān】关系将组件发电功率折算到标准【zhǔn】辐射强度，但不进【jìn】行温度【dù】修正和其他修正【zhèng】。该【gāi】指标能够较为【wéi】全面地反映温【wēn】度、积【jī】灰、跟【gēn】踪【zōng】技术【shù】应用程【chéng】度、设【shè】备【bèi】可靠性等各种因【yīn】素对组【zǔ】件实际发电功率的影响。
监测结果表【biǎo】明，光伏领跑基【jī】地的组件【jiàn】转换效率基本【běn】达到领跑要【yào】求，但环境因素对组件实际【jì】发电性能有较大影响，其中温度【dù】和积灰影响程度【dù】相【xiàng】对较高，如夏季组件名义转换【huàn】效率明显低【dī】于春【chūn】、秋季【jì】，组件清洗前后的差别也【yě】较为明显【xiǎn】，监测结果能够【gòu】提【tí】示【shì】项目业主【zhǔ】有必要加强运【yùn】维工作。
组件名义衰减【jiǎn】率是根【gēn】据组件在标准辐射强度下的实【shí】际发电功率，结合【hé】组件【jiàn】初始功【gōng】率测算【suàn】得出的，同【tóng】样不进行温【wēn】度修正和其他【tā】修正【zhèng】。
监【jiān】测结果显【xiǎn】示，大多数【shù】组件名义衰减率在合理范围【wéi】内，个别【bié】组件名义衰减率偏高【gāo】，可【kě】能存在组件初始功率标定有误或可靠【kào】性【xìng】偏低等原因，提【tí】示有【yǒu】必要关注关键设【shè】备的检测【cè】结果【guǒ】。
第三步，是根【gēn】据【jù】实证监测和运行监测的不同特点，采用不同的测算方法。其中【zhōng】，实【shí】证监测可以实现组件级的监测【cè】，通【tōng】过选取同一时【shí】刻各组件实际发【fā】电【diàn】功率监测值进行指标计算，利用实证平【píng】台设【shè】备安装在同一区域、同一时刻【kè】、同【tóng】一倾【qīng】角，组件光资源和温【wēn】度环境几【jǐ】乎相同的【de】特点，对【duì】各组件指标进行横向对比【bǐ】。但缺【quē】点在于实证【zhèng】平台样【yàng】本量偏小【xiǎo】，难以代表项目全部组【zǔ】件的整体情况。
监【jiān】测【cè】平台可以【yǐ】进行组串级的【de】监测，通【tōng】过选【xuǎn】取近【jìn】似环境条件、同类支架技术的【de】海量【liàng】样【yàng】本进行大数据分析，查找规律性，既能对【duì】比不【bú】同型号组件【jiàn】的发电【diàn】性能差异，也能分析同型【xíng】号组件【jiàn】的发电性【xìng】能偏差分布【bù】，从而【ér】反映组【zǔ】件生【shēng】产质【zhì】量的稳定性，还【hái】能通过【guò】长【zhǎng】期连续的观测得到组件的衰减变化。缺点是精确度略【luè】差一些，且监测对象分【fèn】布在整个基地，同一时刻环【huán】境因素有所差异。
第四步，是通过监测平【píng】台评估项目系统效【xiào】率【lǜ】。系统效率无【wú】疑是项目真实发电性能的【de】最直观体【tǐ】现。监测【cè】平台按照组件实际安【ān】装【zhuāng】容量进行系【xì】统【tǒng】效率测算，对各项目采【cǎi】用同型号、同精度的光【guāng】资源测量仪，来确保系统【tǒng】效率评【píng】估的【de】科学性，从【cóng】而全面对比各企【qǐ】业的设计建设、设备选型和运行维护水【shuǐ】平【píng】。
监测【cè】结果发现，有些项【xiàng】目【mù】安【ān】排在【zài】光资【zī】源较好的十月份进行计划检修，较大程度上影响了发电量。因此发【fā】布【bù】监测【cè】结果能够【gòu】对优化运维管理提【tí】供重要指导。
监测月报成果发布
据【jù】该负责人透露，国家可再生能源信【xìn】息管理中心遵循真实客【kè】观、公平公正、理论与实际并重的原则【zé】，已经根据监测平台【tái】的数据，协助【zhù】基地办编制完成了【le】大同领跑基地(一期)2018年9-21月运【yùn】行【háng】监测月报和【hé】芮城领跑基地2018年9-21月运行【háng】监测【cè】月【yuè】报，并对外【wài】发布【bù】。此【cǐ】外，新泰【tài】领跑基地2018年9-21月的运行【háng】监测月【yuè】报也基【jī】本编【biān】制【zhì】完成，近【jìn】期将【jiāng】由当【dāng】地【dì】政府对外发布。已发布的【de】月报会披露在基地【dì】所在城市的政府官网和水规【guī】总【zǒng】院网站上，同时监测平【píng】台还会对地方【fāng】政【zhèng】府及基【jī】地【dì】项目【mù】业主提供更详实的数据。
该负责人表示，从已【yǐ】发布【bù】的【de】监测月报来看，运行监测【cè】和实证【zhèng】监测【cè】结【jié】果具有良好的【de】相互【hù】印证性，运行指【zhǐ】标横向对比关系基本稳【wěn】定，监测结果及时【shí】，方便政府部门、发电投【tóu】资【zī】商、设备【bèi】供应商【shāng】等及时了解不同【tóng】设【shè】备实际运行情况，多角度【dù】展【zhǎn】现了基地项目的【de】示范效应以及先进技术的【de】实际【jì】应用推广价值。
此外，大【dà】同基【jī】地今年累计【jì】系统效率实测【cè】均【jun1】值为80.75%，考【kǎo】虑【lǜ】到【dào】基地并网运行进入第三【sān】年，系统【tǒng】效率仍能【néng】超过80%，打破了过去对于电站系统效率【lǜ】难【nán】以【yǐ】突破【pò】9-21%的【de】传统认知，说明即便不应用跟踪支架和双面发电【diàn】组件等，通过优化【huà】设备【bèi】选型和设【shè】计布局，光伏【fú】电站系【xì】统效率仍有较【jiào】大幅度的提升空间。
据悉，今年年底【dǐ】至明年【nián】年【nián】初，国家可再生能源信息管理中心【xīn】将按照既定【dìng】工作安【ān】排，做好实验室检【jiǎn】测工【gōng】作。后续，国家可再生能源【yuán】信息管理【lǐ】中心也将坚持真实客观【guān】、公平公正【zhèng】的【de】原则，一如既往协助当地【dì】政府做好监测月报【bào】编【biān】制发布【bù】工作【zuò】，并与【yǔ】专家同行认真研讨，听【tīng】取各方意见建议，不断改进评估方法。
未来随着【zhe】更多光伏领跑基【jī】地陆续【xù】建【jiàn】成，运行监测【cè】月报覆盖的【de】基地、项目、设备类型等信息将【jiāng】更加广泛，将从实际应用领域为行业各【gè】方提供【gòng】更多、更完善的数据资料，展【zhǎn】现各类先进组件、逆【nì】变【biàn】器、跟踪支架【jià】等先进技【jì】术产【chǎn】品的实际应用【yòng】情况，推动光伏领跑基地【dì】充分发挥示范效【xiào】果【guǒ】。
