建設背景

國家光伏、儲能實證實驗平臺（以下簡稱“實證實驗平臺“）開展光伏戶外性能實證實驗，揭示真實運行環境下不同技術產品性能，反映不同應用場景下發電系統的發電能力、性能衰減、耐候性及可靠性，為新技術、新產品的推廣應用提供數據支撐和行業引導，促進產品迭代升級。

所在地自然環境

實證實驗平臺位于黑龍江省大慶市大同區高臺子鎮，平臺中心坐標為北緯46°10’17”，東經124°54’20”，屬于典型高緯度、寒溫帶氣候條件。太陽能總輻照量年平均5246.7MJ/㎡，太陽能直接輻照量年平均3000MJ/㎡，年日照小時數在2600-2842小時之間；最熱月平均氣溫23.3℃，極端最高氣溫38.9℃，年平均風速2.0m/s。

二、氣象環境實測成果

氣象系統概況

基地參考IEC61724《光伏系統性能監控-測量、數據交換及分析指導》標準，設計安裝了一主兩副氣象站，作為各對比區公共氣象數據基地；同時根據各對比區分析需求，在不同支架、不同角度、不同距地高度、組件正面及背面安裝了不同類型的輻照量計、溫感傳度器、風速風向傳感器等。

氣象實證實驗數據成果

2.1 天氣情況

2023年度天氣主要以多云為主，共有165天，全年出現雨天50天、雪天19天。

2.2輻照情況

（1）2023年水平面全年累計輻照4999MJ/㎡，傾斜面（45°）全年累計輻照為6385 MJ/㎡，傾斜面（45°）累計輻照相對于水平面累計輻照高28%。

（2）2023年平臺各月累計輻照差異較大，水平面月累計輻照最大為677MJ/㎡，最小為176 MJ/㎡；傾斜面月累計輻照最大為634 MJ/㎡，最小為402MJ/㎡。

2.3溫度情況

2023年全年平均溫度5.48℃，全年最高溫度35.30℃，最低溫度-33.30℃

三、組件實證成果

1、組件實證區概況

組件實證實驗對比區共有12個廠家各技術組件，包括P-PERC、N-HJT、N-IBC、N-TOPCon等不同技術路線組件。

2、組件實證成果

2.1不同技術路線組件發電特性

對比2023年不同技術路線組件和各月份整體發電特性，并于2022年同期開展對比，結果如圖所示，從圖中可以看出：

（1）N型高效組件發電較優，與2022年趨勢一致，2023年TOPCon分別較IBC、PERC分別高1.16%、2.87%。

（2）2023年不同技術路線組件溫度高于25℃以上時長占比達31%以上

（3）現場采用STC條件下測試不同技術類型組件，實測組件衰減率結果如下表所示：

結論

實證不同技術路線在典型高緯度、寒溫帶典型氣候場景下電流、電壓、功率等關鍵技術指標特性，對比組件的發電特性，分析環境特征對組件發電量和可靠性影響。主要實證成果如下：

發電量特性：N型高效組件發電較優，2023年全年TOPCon組件發電量最高，較IBC、PERC分別高1.16%、2.87%。

衰減率：N型高效組件衰減率較低，TOPCon衰減在1.57%-2.51%，PERC衰減在1.54%-4.01%，HJT組件由于非晶技術不穩定，衰減達到8.82%。

弱光表現：由于實驗天氣多為多云及雨天，TOPCon電池相比IBC、PERC技術而言可同時兼顧對短波和長波的響應度，在早晚及陰天等弱光條件下發電能力表現更加優異。