2019 SNEC|百兆瓦光伏发电实证基地测试成果分享

6月3日，SNEC第十三届（2019）国际太阳能光伏与智慧能源（上海）论坛在上海召开。国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司党委书记、董事长谢小平分享了百兆瓦光伏发电实证基地测试成果。

以下是发言实录：

尊敬的各位来宾、女士们、先生们，大家早上好！

我是来自国家电投黄河水电公司，我今天主要给大家分享国家电投黄河公司这几年在光伏的产业链，特别是在光伏电站方面所做的一些工作。黄河公司是一个综合性的能源公司，长期致力于在青藏高原的发展，涉及了光伏、水电、火电等等的能源方面，全能源和光伏制造的全产业链。

我们目前的装机规模是1800KW，清洁能源的比例占到了93%。我们从2016年建设了国家的太阳能实验实证基地，实验实证基地目前总规模148个MW，我们分了6个大的区域，第一个区域是综合对比区，这个对比区里有12个厂家，23种产品，主要是发电能力、衰减的速率、组件老化的特性，对温度、弱光等系统发电的影响。第二个是支架的对比区，有6个厂家17个品种，主要对发电量、运行情况、跟踪精度、投资成本、度电成本 的影响。第三个是C设计对比区，29个子阵，11个设计对比项目，一系列有关组件的对比。组建对比区有12个厂家23个产品，另外还有逆变器和储能的对比区，储能的对比区有三大类：集中式、分布式、分散式，有5个厂家的4种品种，对不同发电系统与储能容量匹配性、不同限功率运行、不同电池的响应性、安全性等方面进行研究。

为了使基地所进行的试验显得更加公平公正，我们在实验区里有2个主气象站，4个子气象站，我们用了光谱仪、晶硅参考片等等，我们主要采用在线监测系统，有32类4000多个监测的项目，完全是用在线监测系统进行的。我们从数据的实时采集到数据的实时分析、实时对比，我们自主开发了一系列有关数学的模型、算法、模型的建立、软件的开发，一直到报表的自动生成等等。

我们所在的地区是世界第三级青藏高原，光资源非常丰富，环境也非常脆弱。我们在建设光伏电站的时候越来越重视和研究的内容，重要的内容之一就是建设电站对环境有什么样的影响。我们在共和地区里，在我们自己80平方公里的土地上，规划了三个环境气象站，这三个环境气象站主要是对风速、风向、温度、空气的湿度、降雨、土壤的成分、植被等进行研究。

我现在给大家分享的是2018年我们在这个地方对组件的对比，总体来看和各位专家，行业的各位专家在分析总体大的趋势上，我们应该是一致的。但是我们想分享的数据，这里面有很多的数据，我因为时间的关系，不能一一解释，但是可以跟大家报告的是什么？我们这边有N型的双面，剩下来的全是双面组件，N型ABC的组件，下来是基种的组件，下面是ADC、HIT等，以下有单晶、多晶，不同厂家的产品，总体来看，ADC、HIT基本比基准的60片单晶发电量高3%左右。这里面有个很有意思的数据，同等的情况下HIT的双面在草地上，共和地区草地场景下的发电量要比单面的高了接近7%，高了7个点。

这是不同的用型组件在环境的温度下，组件自身发电量的曲线。这是一个环境的温度曲线，这是组件的温度曲线，这里面有ADC、HIT、单晶的组件等等，从这个图上大家能够看到，用型的温度对发电量影响的分析。特别3月份环境温度进入到正温的情况下，环境温度的影响还是相对比较大的。从这一张表里能够看得到，用型温度对发电量影响最小的是ADC。

这是一个逆变器的对比，这些数据基本上我们对数据清洗，由于用型等等方面的原因，对于不是真实的数据进行清洗。这些清洗，是这些数据真正代表了每一个厂家发电量实际清。从这里得出一个什么呢？就是自身的发电量很好，一旦发生故障以后，影响的范围很大，对发电量的影响很大。第二维护的及时性对发电量的影响很大，我们能够看到发电量最低的，排在最后的这两类机组水冷的、液冷的机组，但是由于产品的产量相对在这地方比较少，维护的人员相对少，维护不及时，造成停机的时间过长，所以年发电量非常低。最高的实际上也是2.5MW级，1500伏系统的发电量，目前我们分析1500伏系统是远远高于1000伏系统的发电量。

逆变器随着环境温度的影响，我们也对春夏秋冬四个季度，逆变器自身的温度影响进行了对比分析。三种逆变器集中式、集散式和组串式，总的情况来看，组串式逆变器对环境温度的影响，在四张图里表现的还是比较突出。

对于支架对比，有各种各样不同的支架，有旋转60度、旋转40度、旋转55度，还有其他各种各样不同的类型。总体来看，不联动的带双面的组件，为什么把双面加进去？我们就想得出双面组件和单面组件当中，双面的增益量到底是多少，现在看在这种草地的情况下它的增益是7%。从斜单轴和平单轴，包括四季可调、两季可调下来以后，在青海这个地方，维度36度地区，33度和36度是发电量是一样的，但是它的性价比，33度支架的价格相对要低一点，所以性价比应该是最高的。这是支架对比区的情况。

支架对比区里我们目前要研究的方向，平单轴固然很好，但是由于低温，特别是太阳高度角的影响，冬季的发电量远大幅度低于固定支架的发电量，夏季的发电量非常高。这也是在设计对比区里，对发电机的影响，特别在夏天的天气下太阳角升的比较高的情况下，它没有太大的影响，在冬季太高低角低的时候，能看到发电量的大小，是这个图。

这是横排和竖排发电量的比较，这是各种不同的变压器，从系统来讲，不同的变压器发电量损耗不一样的。从这个情况来看，合金的损耗最低。我们对储能也做了大量的工作，研究的工作也很多，实验的内容也很多，和电网如何匹配、响应也做了很多的工作，由于时间的关系，我在这里不能给大家讲太多。这里面数据量有点大，不能说的很多。

各位专家、学者，想要对储能的用型情况了解的话，特别是各种不同的电池在不同应用场景下，储能是怎么样的情况，可以和我们再沟通。

我在这个地方还是愿意和大家分享一下，关于光伏和生态之间的关系。我们对生态的研究，我刚才讲了为什么要在这个地方研究生态？我想青海最大的价值在于生态，最大的潜力在于生态，我们最大的责任也是在于生态。我们在建设光伏的时候，不能以牺牲环境为代价，所以我们对大规模并网光伏电站建设站、生态环境的影响是非常重要的方面。

这几张图，这是一个卫星遥感的数据，这是从2012年-2018年的几个图，从这几个图的显示来看，这个地方原来是一个退化的草场，经过2012年大规模并网光伏电站建设以后，它的环境发生了一些什么样的变化？我们从这张图上很明显能够看出来它的绿色在增加。增加到今年什么样的程度呢？在这个地方应该是绿色面积增加了18%。特别在7、8月间植被的改善是非常非常明显，温度的降低、风俗的降低，这几张图表示对风俗的降低，这张图是红色，这是光伏场外的，这是场内的，场外分别大于13米的风速是大幅度降低，9米到13米的风速也是大幅度降低，风速减少21%。

这是对平均温度的影响，从最热的温度比较，环境温度下降了1.77度。湿度影响，我们找了几个最干燥的月份，1、2、3、4月份场内外湿度光伏电站区里高了6.2、4.2、4.4，湿度也大幅度降低，环境温度降低。对土壤的有机质也是在增加，这是光伏板间、光伏板下，空地是指针区里的有机物等等，我们测量的这些东西都在增加。特别要强调一下，我们自清洁组件，光伏电站建成以后，环境变好了以后，自清洁的组件，发电量和季清洁、月清洁、两周清洁的一次的发电量有了比较大的变化。

总体来讲，光伏电站的建设抑制灰尘、组件清洗、组件降温、支架更加稳定，光伏建设使生态，人与生态更加的和谐。我的演讲到此结束，谢谢大家！

以下是发言嘉宾的PPT：