近日,芮城县政府发布了“芮城光伏发电应【yīng】用领【lǐng】跑基地运行监测【cè】月报”(原文链接:http://www.rcx.gov.cn/tjgg/33057.htm)。报告中,不【bú】同【tóng】组件的衰减率数据广受关注,已经被10家以【yǐ】上行业【yè】媒体转发【fā】,总阅读【dú】人数超过3万人。然而,本文经【jīng】过分析认【rèn】为,基于以下三个原因【yīn】,报告中的【de】数据在处【chù】理中可能存【cún】在一些问题,可作【zuò】为参考资【zī】料,但【dàn】不应作为判断的【de】重要依据:

1)数据是户外测试数据,未说明样本测试次数与偏差率;

户【hù】外测试数据一般存在【zài】5%左右的误差,一般可用【yòng】多次测量的平【píng】均值【zhí】减少【shǎo】误【wù】差【chà】,如果多次测量结果的偏差率【lǜ】足够低,也是可以采用的【de】数据【jù】,但文中未对偏差率进行说明。如果组【zǔ】件衰【shuāi】减一共才不到【dào】5%,5%的误差可能比实际数据还大【dà】,结【jié】果参【cān】考意义不大;

2)数据未进行温度校正。

由于【yú】不同【tóng】组件间的温【wēn】度系数不同【tóng】,在大【dà】幅高于【yú】STC中标准温度的情况下,测试出的数【shù】据与实际【jì】情况【kuàng】误差较大;报告中【zhōng】也对这一问题【tí】造成的结果不准确性【xìng】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。

由于组件与标称功率相比,存在正【zhèng】负偏【piān】差。必须保证测试一定的样本量,才能减少功率偏【piān】差【chà】造成的【de】影响。但报告【gào】中并未【wèi】明【míng】确样本的采【cǎi】集【jí】比例【lì】。

作为【wéi】多【duō】个【gè】权威部门出【chū】具的权【quán】威报告,对数据的分析和【hé】论【lùn】证应该更加严谨,不给读者造成误会,建议在【zài】以【yǐ】后的【de】报【bào】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)说明每种组件测试【shì】样【yàng】本的【de】采样率【lǜ】和采样量,每【měi】个样本的测试次数及不同【tóng】结果的相对标准偏差【chà】。

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。

一是有传言说,2019年【nián】将搞11GW领跑者项目(除了中国【guó】之外【wài】,世界【jiè】装机第二大【dà】国的年新增装机也【yě】就11GW多一【yī】些【xiē】)。粗略统计,16家以上行业【yè】媒体对【duì】这个消息进行了报道,但个人认【rèn】为可能性【xìng】不大。

二是芮城领跑者基地【dì】10月份【fèn】的【de】单【dān】多【duō】晶衰减数据【jù】被10家以上行业媒体【tǐ】报【bào】道,仅“光【guāng】伏资讯”一个不【bú】到24小时的阅读人数就高达6000人以上。单【dān】、多晶企业以此为论据【jù】继续【xù】单多晶孰优孰劣的争论。

二、单多晶争论硝烟再起

单【dān】多晶孰优孰劣?不同企【qǐ】业都援引【yǐn】对【duì】自己有利的数【shù】据,争【zhēng】论了快3年了!(2016年3月,本号就曾【céng】写过《白猫、黑【hēi】猫,抓住老鼠就是【shì】好猫! ——单晶硅VS多晶硅》)有【yǒu】很多人认为【wéi】,领【lǐng】跑者标准的制定,让单【dān】晶更【gèng】有竞【jìng】争优势,对多【duō】晶【jīng】不公平。

因【yīn】此,在2019年如此大【dà】规模的【de】领跑者规模预期面前【qián】,第四批的【de】相关工作即将开始,单、多【duō】晶企【qǐ】业吵的更凶,芮城领【lǐng】跑者运行月报这种权威报告中的【de】衰减数据自然备受各【gè】方【fāng】关注。然而,用这份【fèn】报告来评价单多晶孰优【yōu】孰【shú】劣是有失【shī】偏颇的【de】。

1.测【cè】试结果非STC条件,无偏差率说明如前文所【suǒ】述,目【mù】前已经有超过10家【jiā】媒体【tǐ】对该【gāi】衰减数【shù】据进【jìn】行报道,累计【jì】阅读【dú】人数超过3万人。然而,大家在报道的时候似乎【hū】都【dōu】忽【hū】略了原报告中的一个重要说【shuō】明【míng】:

*5.本报【bào】告依据组【zǔ】件在实际运行工【gōng】况下的运【yùn】行功【gōng】率计算组件名义转换效率和名义【yì】衰减率。由【yóu】于实际运【yùn】行【háng】工况下的环境【jìng】条件与实【shí】验室STC条件不一致【zhì】,因【yīn】此本【běn】报【bào】告计算的组件名【míng】义转换效率【lǜ】、名义衰减率仅作【zuò】为组件户外性能指标【biāo】横向比较【jiào】使用,不用于光伏【fú】领跑基地考核工作。

可见,该数据并【bìng】不是在【zài】STC条件下【xià】测【cè】试,而是在户外测【cè】试,然【rán】后【hòu】根据相关公式推【tuī】算获得。目前即【jí】使【shǐ】采用【yòng】最好的仪器,在户外测【cè】试的误差也会【huì】在5%左右,即准确数据为测试数据±5%。之前曾调研过,甚至【zhì】不【bú】同【tóng】的实验室同【tóng】样在STC条件下测试,结果都会【huì】存在一定的【de】误差。

一般可用多次测量的平均值减少误差【chà】,如果多次测量结【jié】果的【de】偏差率足够低,也是可以【yǐ】采【cǎi】用【yòng】的数据,但文【wén】中未对偏差【chà】率【lǜ】进【jìn】行说明。由于组件【jiàn】衰减一共才不【bú】到【dào】5%,误差【chà】可能比实际数据还大,所以利【lì】用户【hù】外测试【shì】校正后【hòu】数据的准确度本身就是【shì】存在问题的【de】,利用其做【zuò】对比的意【yì】义不大。报告的完成【chéng】单【dān】位,对报告中衰减率的准确性也是没有【yǒu】信【xìn】心的【de】,所以才【cái】加了这【zhè】样一个说明。

更严谨【jǐn】的做法是【shì】,把【bǎ】长期运行的组件拆下来,在就【jiù】近【jìn】的实【shí】验室里,利用STC条【tiáo】件进行测【cè】试。然而,芮城基地附近并没有具备【bèi】STC条件的实验【yàn】室,每个月【yuè】拆大量组【zǔ】件长途运输送【sòng】到外【wài】地实验室的费用太高【gāo】,而【ér】且可能运【yùn】输途中可能造成隐裂导致【zhì】数【shù】据不【bú】准确。因此,现有的测试结【jié】果,只能仅供参考了!

2.未进【jìn】行【háng】温度校正,无采样【yàng】率【lǜ】说明到【dào】目前为止,该报【bào】告一共公开了【le】5期,分别是2018年6~10月。根据报告中的介绍,基地【dì】项目2017年9月并网,2018年6~10月应【yīng】该是【shì】运行的第9~13月。根据5期运【yùn】行【háng】报告,各【gè】组件【jiàn】的衰减效率如下表所示。

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10个月)无【wú】清【qīng】洗【xǐ】后衰减,所以采用了清洗前衰减数【shù】据;其【qí】他4个月均为【wéi】清洗【xǐ】后衰减。

按照常理,组件的衰减率应该【gāi】是【shì】呈逐月增加的态势。然而,从上【shàng】表可以清楚看出,即使考虑7月为异常数据,6、7、8月的【de】平均【jun1】衰减【jiǎn】基本相同【tóng】,10月份却突然下降【jiàng】了!以其中【zhōng】三组数据【jù】(2组单【dān】晶【jīng】、1组多晶)为【wéi】例进行说明。


图:6~10月不同组件的衰减率

上述三组数据都显示,运【yùn】行时间【jiān】长,衰减【jiǎn】反【fǎn】而减少【shǎo】。造成这一结果【guǒ】的原因可能【néng】有两个:

1)数据没有进行温度校正!

温度【dù】是STC条【tiáo】件中关键【jiàn】参数之一。温度【dù】升高,输出功率降低【dī】。10月芮【ruì】城【chéng】基地【dì】白天平均温度17℃,低于6~9月份。因此,10月【yuè】份的数据会好看。

6月份的报告中明确说明:

6月份芮城当地气温偏高,较大程度上【shàng】影响了组【zǔ】件输出功率。不【bú】进行温度修正【zhèng】的【de】情况下,与【yǔ】实【shí】验室标准【zhǔn】测试条件下的组件【jiàn】衰【shuāi】减率检测加过相比,实际工况下组件名义衰【shuāi】减率监【jiān】测值【zhí】一般偏高。

由于一般组件的温度系【xì】数在【zài】0.4%/℃上下,不同【tóng】组件存在一定差异。当达到户外测试条件(辐照【zhào】度≥700W/m2)时【shí】,电池片【piàn】温度【dù】可能在40℃以【yǐ】上,远高于STC中的25℃。因此,不做温度修正进【jìn】行【háng】比较肯【kěn】定是【shì】不科学的。

2)组件本身的功率偏差

组件存在正负偏【piān】差是【shì】常识。即标称功【gōng】率为300W的【de】组【zǔ】件,其实际功率【lǜ】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【cè】名义衰减【jiǎn】率=(组件初始功率-实【shí】证监测组件最大【dà】输出【chū】功率)/组件初始功【gōng】率×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【yǐ】标【biāo】称300W组件为例,可【kě】能是303W,也可能是297W,但在报告的计算过程中,都是按照【zhào】300W来考虑【lǜ】。如此,297W的组件,即使没有衰【shuāi】减【jiǎn】,用上【shàng】述公示算出来也已经衰减了1%。

避免这【zhè】一问【wèn】题的【de】方法是保证采【cǎi】样率或样本量【liàng】。报告中并未【wèi】涉及,测试【shì】样本量的比【bǐ】例。如【rú】果样本比【bǐ】例太低,就容【róng】易发生偶然【rán】性因素,正好选取正偏差样本,测试衰减率结果大幅偏低;或正好【hǎo】选取负偏差【chà】样本,测试衰减率结果大幅【fú】偏【piān】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【cè】试结果【guǒ】严重缺乏科学【xué】精神。对测试方法、测试设备【bèi】的精度和不确定【dìng】度,分【fèn】析过吗?炒作【zuò】这【zhè】种误【wù】差【chà】存【cún】在极大不确定性的数据,会【huì】误导行业。若【ruò】以此作为依据,进行某【mǒu】些评判,更会贻笑大【dà】方【fāng】。

1)以【yǐ】户外组【zǔ】件功率【lǜ】测试结果【guǒ】,推算STC条件下的最大功率,不确定度很大,最【zuì】差情況可能【néng】达到5%到10%左右。不确定度都【dōu】已经超【chāo】过【guò】3%,谈【tán】谁家超过限值没啥意义。

2)不同测【cè】试设备,测【cè】试结果存【cún】在误差,使用不【bú】同设备测同一块组件,结果都会不【bú】同。同【tóng】一个设【shè】备,在不同时间,测【cè】试同【tóng】一块组件,结果也会不同。如果沒【méi】有【yǒu】先比对各测试条件下【xià】的差异,即使【shǐ】是【shì】用【yòng】来进【jìn】行【háng】企业之间的定性对比也没【méi】有意义。以此评判【pàn】优劣只会引发争议,误【wù】导【dǎo】消费者。

3)影响【xiǎng】组件发电功率的因素:辐【fú】照强【qiáng】度,背板温度,光谱,入射角度,组件【jiàn】匹配【pèi】、逆变器跟踪效率,六个因素互【hù】相影响,而【ér】且是非【fēi】线性关系【xì】。我们【men】在同【tóng】一天的上午和下午【wǔ】,在辐照【zhào】强【qiáng】度一样,温【wēn】度一样的【de】条【tiáo】件下,同样设备【bèi】,测试同一块组件,测试结果都【dōu】不同。户【hù】外非【fēi】STC条【tiáo】件下测得的功率【lǜ】,即使【shǐ】用公式【shì】修正到STC条件,也存在很大不确【què】定性。

2.建【jiàn】议领【lǐng】跑者基地【dì】的月度运【yùn】行报告,作为多【duō】个【gè】权威部门出【chū】具【jù】的权威报告,对【duì】数据的【de】分【fèn】析和论证应该更加严谨,不给读者造成误会【huì】,建议在以后的报告中增加以【yǐ】下【xià】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【míng】每【měi】种组件测试样本的采【cǎi】样【yàng】率和采样量,每个样【yàng】本的测【cè】试次数及不同结果的相对标准【zhǔn】偏差【chà】。