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CQC献礼SNEC 丨 带您领略双面组件标准别样风采!

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双面光伏组件因其独特的发电成本优势和适应性在技术竞争日益激烈的光伏市场脱颖而出,已成为当前最炙手可热的领跑技术。



可以预见,今年SNEC展会多数厂商的明星产品中,双面技术产品必将是最耀眼的那一颗。成熟且完善的技术标准是双面组件产品规模化应用的基本前提和重要保障,只有从技术层面规范双面光伏组件的室内功率标定、电站现场验收测试和不同场景下长期能量增益评定等环节,才能突破双面光伏组件所面对的一系列市场制约


基于此,CQC联合众多行业同仁针对双面组件评价标准的技术路线设计、技术方案论证和技术参数确定等方面进行了深入研究和探讨,终至《双面光伏组件电流-电压特性测试方法》定稿


值此SNEC召开之际,CQC将携新标向大会献礼,本文带您领略CQC双面组件标准的别样风采。



01

针对诸多瓶颈 明确技术路线


在标准储备期,CQC围绕双面光伏组件所遇到的诸多痛点和瓶颈问题,制订出了详细的双面组件评价技术路线图,具体如下:

 

图1 技术路线图


02

多方攻坚 数次会议 几易其稿 终成此篇


在上述技术框架下,CQC确定标准编制计划,并联合国内外检测认证机构、组件生产厂、科研单位、电站投资商等30余家单位经过反复推敲与集采意见,经过近一年的积淀,于2018年5月确定了CQC《双面光伏组件电流-电压特性测试方法》标准的最终版本


图2 参与单位分布 

图3 标准编制进度


整个标准框架包含正文和附录,其中正文由八个章节组成,正文后增加了三个技术性附录,详见图4所示。标准在技术内容上从双面光伏组件室内I-V特性测试方法到室外I-V特性标定方法,延伸至电站现场测试方法及典型环境下长期户外实证方法,为双面光伏组件的全方位评价提供了强有力的技术支撑。

图4 标准框架


03

架构完整内容详实 建立完整质量链条


本标准主体思路是建立双面组件室内条件和真实环境下的功率标定、单面参数和双面参数的明示要求、现场条件下快速验证与典型环境下长期实证的多维度可追溯的完整质量链条。相关内容概述如下:


a. 不同等效辐照度下I-V特性参数测试


根据国内外对双面组件及阵列长期研究实践情况来看,双面组件的I-V输出特性受到如下因素影响:


Ø 背面辐照强度来源及测量太空散射、地面反射、其他临近物体反射、背面直接辐射;

Ø 背面不均匀性影响因素相邻组件的遮挡、不同的反射地面、安装高度;

Ø 性能测试影响因素地面反射率、安装方式(安装倾角、安装高度)、方位角、临近组件和阵列间的影响、组件自身透光率等。 

图5 不同反射背景与背面辐照度关系(来源NREL) 

图6 阵列分布与背面辐照度关系(来源NREL)


b.  双面参数标示要求

c. 自然太阳光条件下测试方案


标准附录A:

规定了双面光伏组件在自然太阳光条件下功率标定的要求以及实验步骤。在进行双面组件电流-电压特性测试之前,首先测试组件背面辐照度的均匀性,以确保背面辐照度的不均匀性低于10%。下图为测试样品与组件背面不均匀性测试示意图。 

图7 左:两个标准器件用来测量组件正面和背面的辐照度;右:背面辐照不均匀性测量所建议的背面位置以及连接线的处理方式


标准附录B:

双面组件由于其发电结构的特殊性,为电站现场验收测试增加了相当大的难度。如何寻求一种快捷高效的测试方法是各业主单位、EPC承包商以及第三方检验机构面临的难点问题


本标准附录B规定了双面光伏组件电站现场验证方法。其中电站现场双面组件的双面系数和I-V特性测试是为了检验现场组件特性与实验室测量之间的差异。其测试内容涵盖双面系数现场验证测试以及电流-电压特性现场验证测试。


标准附录C:

如前所述,双面组件的现场发电性能受到众多因素的影响,如何真实的评估双面组件在典型应用场景下户外发电性能与能量增益,一直是各方同仁比较关注的问题。


本标准附录C中给出双面组件典型环境下长期户外实证试验的推荐方法。标准从实验场地、环境要求和组件安装方式等对不同的气候条件下实证测试要求予以定义。其中典型气候条件覆盖湿热、亚湿热、干热、高原、寒冷、荒漠、暖温等类型,具体站点气候条件如表2所示。同时标准对数据监控及能量增益等性能指标评定等也提出细化要求,详见表3、表4。

表2 我国各气候类型的试验站点


表3 监控与采集的数据列表


表4 试验过程中的环境参数、电气性能参数列表


04

小    结


“集众人之智,助行业之兴”。CQC《双面光伏组件电流-电压特性测试方法》标准高度凝聚众多行业专家和学者的技术成果和学术智慧,相信该标准的实施,将为进一步规范双面光伏产品市场发挥积极的作用!



05

展望-双面技术集成适应性评价


下一步,CQC将依托国家能源太阳能、风能发电系统实证技术重点实验室将开展双面组件与智能优化装置和跟踪系统集成适应性评价和标准化工作。 


评价方案简介:


测试平台按照组件级和组串级矩阵进行配置,每一个安装方式/背景的组合下有2组测试工位。

组件级测试矩阵:每组测试工位的每块组件单独监控并采集数据 

图8 组件级测试平台矩阵

组串级测试矩阵:每组测试工位可安装18块(72片版型)或20块(60片版型)组件,每组测试工位连接独立的组串逆变器并网。每组测试工位的数据单独采集。 

图9 组串级测试平台矩阵

测试平台实时长期采集太阳辐照(正面及背面)、环境温湿度、风速风向、组件温度、组件输出电压/电流和逆变器数据。


按照日/周/月/季度,对测试样品在不同安装方式、不同反射背景、不同技术集成下的发电性能评价

表5  发电数据对比表

关于CQC新能源


CQC始终致力于打造国家级的新能源检测、认证、科研一体化的公共服务平台,现已具备太阳能、风能、生物质能、储能、绿色照明等多领域综合质量服务体系,服务能力覆盖安全、性能、EMC、特殊环境适应性、效率评定、“领跑者”认证、户外实证、全过程监造、项目验收和尽职调查等项目。


国家能源太阳能、风能发电系统实证技术重点实验室是由国家能源局批复、CQC筹建,目前为止覆盖我国地域面积最广、应用环境类型最全的新能源产品户外实证公共研究和测试平台,同时也是CQC领跑者认证计划光伏产品户外性能评价的试验中心。

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