近日,芮城縣政府發(fā)布了“芮城光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)跑基地運(yùn)行監(jiān)測月報(bào)”(原文鏈接:http://www.rcx.gov.cn/tjgg/33057.htm)。報(bào)告中,不同組件的衰減率數(shù)據(jù)廣受關(guān)注,已經(jīng)被10家以上行業(yè)媒體轉(zhuǎn)發(fā),總閱讀人數(shù)超過3萬人。然而,本文經(jīng)過分析認(rèn)為,基于以下三個(gè)原因,報(bào)告中的數(shù)據(jù)在處理中可能存在一些問題,可作為參考資料,但不應(yīng)作為判斷的重要依據(jù):

1)數(shù)據(jù)是戶外測試數(shù)據(jù),未說明樣本測試次數(shù)與偏差率;

戶外測試數(shù)據(jù)一般存在5%左右的誤差,一般可用多次測量的平均值減少誤差,如果多次測量結(jié)果的偏差率足夠低,也是可以采用的數(shù)據(jù),但文中未對偏差率進(jìn)行說明。如果組件衰減一共才不到5%,5%的誤差可能比實(shí)際數(shù)據(jù)還大,結(jié)果參考意義不大;

2)數(shù)據(jù)未進(jìn)行溫度校正。

由于不同組件間的溫度系數(shù)不同,在大幅高于STC中標(biāo)準(zhǔn)溫度的情況下,測試出的數(shù)據(jù)與實(shí)際情況誤差較大;報(bào)告中也對這一問題造成的結(jié)果不準(zhǔn)確性進(jìn)行了說明。

3)樣本數(shù)量和采樣率不明確,功率偏差對結(jié)果影響大。

由于組件與標(biāo)稱功率相比,存在正負(fù)偏差。必須保證測試一定的樣本量,才能減少功率偏差造成的影響。但報(bào)告中并未明確樣本的采集比例。

作為多個(gè)權(quán)威部門出具的權(quán)威報(bào)告,對數(shù)據(jù)的分析和論證應(yīng)該更加嚴(yán)謹(jǐn),不給讀者造成誤會,建議在以后的報(bào)告中增加以下說明:

1)測試條件,包括輻照度、溫度、入射角、風(fēng)速;

2)根據(jù)組件功率的溫度系數(shù),進(jìn)行溫度校正;

3)說明每種組件測試樣本的采樣率和采樣量,每個(gè)樣本的測試次數(shù)及不同結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

一、領(lǐng)跑者近期備受關(guān)注

領(lǐng)跑者基地近期備受關(guān)注,成為行業(yè)熱點(diǎn)。

一是有傳言說,2019年將搞11GW領(lǐng)跑者項(xiàng)目(除了中國之外,世界裝機(jī)第二大國的年新增裝機(jī)也就11GW多一些)。粗略統(tǒng)計(jì),16家以上行業(yè)媒體對這個(gè)消息進(jìn)行了報(bào)道,但個(gè)人認(rèn)為可能性不大。

二是芮城領(lǐng)跑者基地10月份的單多晶衰減數(shù)據(jù)被10家以上行業(yè)媒體報(bào)道,僅“光伏資訊”一個(gè)不到24小時(shí)的閱讀人數(shù)就高達(dá)6000人以上。單、多晶企業(yè)以此為論據(jù)繼續(xù)單多晶孰優(yōu)孰劣的爭論。

二、單多晶爭論硝煙再起

單多晶孰優(yōu)孰劣?不同企業(yè)都援引對自己有利的數(shù)據(jù),爭論了快3年了!(2016年3月,本號就曾寫過《白貓、黑貓,抓住老鼠就是好貓! ——單晶硅VS多晶硅》)有很多人認(rèn)為,領(lǐng)跑者標(biāo)準(zhǔn)的制定,讓單晶更有競爭優(yōu)勢,對多晶不公平。

因此,在2019年如此大規(guī)模的領(lǐng)跑者規(guī)模預(yù)期面前,第四批的相關(guān)工作即將開始,單、多晶企業(yè)吵的更兇,芮城領(lǐng)跑者運(yùn)行月報(bào)這種權(quán)威報(bào)告中的衰減數(shù)據(jù)自然備受各方關(guān)注。然而,用這份報(bào)告來評價(jià)單多晶孰優(yōu)孰劣是有失偏頗的。

1.測試結(jié)果非STC條件,無偏差率說明如前文所述,目前已經(jīng)有超過10家媒體對該衰減數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)道,累計(jì)閱讀人數(shù)超過3萬人。然而,大家在報(bào)道的時(shí)候似乎都忽略了原報(bào)告中的一個(gè)重要說明:

*5.本報(bào)告依據(jù)組件在實(shí)際運(yùn)行工況下的運(yùn)行功率計(jì)算組件名義轉(zhuǎn)換效率和名義衰減率。由于實(shí)際運(yùn)行工況下的環(huán)境條件與實(shí)驗(yàn)室STC條件不一致,因此本報(bào)告計(jì)算的組件名義轉(zhuǎn)換效率、名義衰減率僅作為組件戶外性能指標(biāo)橫向比較使用,不用于光伏領(lǐng)跑基地考核工作。

可見,該數(shù)據(jù)并不是在STC條件下測試,而是在戶外測試,然后根據(jù)相關(guān)公式推算獲得。目前即使采用最好的儀器,在戶外測試的誤差也會在5%左右,即準(zhǔn)確數(shù)據(jù)為測試數(shù)據(jù)±5%。之前曾調(diào)研過,甚至不同的實(shí)驗(yàn)室同樣在STC條件下測試,結(jié)果都會存在一定的誤差。

一般可用多次測量的平均值減少誤差,如果多次測量結(jié)果的偏差率足夠低,也是可以采用的數(shù)據(jù),但文中未對偏差率進(jìn)行說明。由于組件衰減一共才不到5%,誤差可能比實(shí)際數(shù)據(jù)還大,所以利用戶外測試校正后數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度本身就是存在問題的,利用其做對比的意義不大。報(bào)告的完成單位,對報(bào)告中衰減率的準(zhǔn)確性也是沒有信心的,所以才加了這樣一個(gè)說明。

更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ㄊ牵验L期運(yùn)行的組件拆下來,在就近的實(shí)驗(yàn)室里,利用STC條件進(jìn)行測試。然而,芮城基地附近并沒有具備STC條件的實(shí)驗(yàn)室,每個(gè)月拆大量組件長途運(yùn)輸送到外地實(shí)驗(yàn)室的費(fèi)用太高,而且可能運(yùn)輸途中可能造成隱裂導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因此,現(xiàn)有的測試結(jié)果,只能僅供參考了!

2.未進(jìn)行溫度校正,無采樣率說明到目前為止,該報(bào)告一共公開了5期,分別是2018年6~10月。根據(jù)報(bào)告中的介紹,基地項(xiàng)目2017年9月并網(wǎng),2018年6~10月應(yīng)該是運(yùn)行的第9~13月。根據(jù)5期運(yùn)行報(bào)告,各組件的衰減效率如下表所示。

表:芮城基地不同組件不同月份的衰減率


說明:由于7月(第10個(gè)月)無清洗后衰減,所以采用了清洗前衰減數(shù)據(jù);其他4個(gè)月均為清洗后衰減。

按照常理,組件的衰減率應(yīng)該是呈逐月增加的態(tài)勢。然而,從上表可以清楚看出,即使考慮7月為異常數(shù)據(jù),6、7、8月的平均衰減基本相同,10月份卻突然下降了!以其中三組數(shù)據(jù)(2組單晶、1組多晶)為例進(jìn)行說明。


圖:6~10月不同組件的衰減率

上述三組數(shù)據(jù)都顯示,運(yùn)行時(shí)間長,衰減反而減少。造成這一結(jié)果的原因可能有兩個(gè):

1)數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行溫度校正!

溫度是STC條件中關(guān)鍵參數(shù)之一。溫度升高,輸出功率降低。10月芮城基地白天平均溫度17℃,低于6~9月份。因此,10月份的數(shù)據(jù)會好看。

6月份的報(bào)告中明確說明:

6月份芮城當(dāng)?shù)貧鉁仄撸^大程度上影響了組件輸出功率。不進(jìn)行溫度修正的情況下,與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的組件衰減率檢測加過相比,實(shí)際工況下組件名義衰減率監(jiān)測值一般偏高。

由于一般組件的溫度系數(shù)在0.4%/℃上下,不同組件存在一定差異。當(dāng)達(dá)到戶外測試條件(輻照度≥700W/m2)時(shí),電池片溫度可能在40℃以上,遠(yuǎn)高于STC中的25℃。因此,不做溫度修正進(jìn)行比較肯定是不科學(xué)的。

2)組件本身的功率偏差

組件存在正負(fù)偏差是常識。即標(biāo)稱功率為300W的組件,其實(shí)際功率可能是300±3W。

根據(jù)報(bào)告實(shí)證監(jiān)測名義衰減率的計(jì)算方法如下:

實(shí)證監(jiān)測名義衰減率=(組件初始功率-實(shí)證監(jiān)測組件最大輸出功率)/組件初始功率×100%

公示中的組件初始功率,采用組件出廠功率,由組件廠商提供。

以標(biāo)稱300W組件為例,可能是303W,也可能是297W,但在報(bào)告的計(jì)算過程中,都是按照300W來考慮。如此,297W的組件,即使沒有衰減,用上述公示算出來也已經(jīng)衰減了1%。

避免這一問題的方法是保證采樣率或樣本量。報(bào)告中并未涉及,測試樣本量的比例。如果樣本比例太低,就容易發(fā)生偶然性因素,正好選取正偏差樣本,測試衰減率結(jié)果大幅偏低;或正好選取負(fù)偏差樣本,測試衰減率結(jié)果大幅偏高。

三、結(jié)語與建議

1.結(jié)語以鑒衡認(rèn)證中心秦主任的評論作為結(jié)語。

這個(gè)測試結(jié)果嚴(yán)重缺乏科學(xué)精神。對測試方法、測試設(shè)備的精度和不確定度,分析過嗎?炒作這種誤差存在極大不確定性的數(shù)據(jù),會誤導(dǎo)行業(yè)。若以此作為依據(jù),進(jìn)行某些評判,更會貽笑大方。

1)以戶外組件功率測試結(jié)果,推算STC條件下的最大功率,不確定度很大,最差情況可能達(dá)到5%到10%左右。不確定度都已經(jīng)超過3%,談?wù)l家超過限值沒啥意義。

2)不同測試設(shè)備,測試結(jié)果存在誤差,使用不同設(shè)備測同一塊組件,結(jié)果都會不同。同一個(gè)設(shè)備,在不同時(shí)間,測試同一塊組件,結(jié)果也會不同。如果沒有先比對各測試條件下的差異,即使是用來進(jìn)行企業(yè)之間的定性對比也沒有意義。以此評判優(yōu)劣只會引發(fā)爭議,誤導(dǎo)消費(fèi)者。

3)影響組件發(fā)電功率的因素:輻照強(qiáng)度,背板溫度,光譜,入射角度,組件匹配、逆變器跟蹤效率,六個(gè)因素互相影響,而且是非線性關(guān)系。我們在同一天的上午和下午,在輻照強(qiáng)度一樣,溫度一樣的條件下,同樣設(shè)備,測試同一塊組件,測試結(jié)果都不同。戶外非STC條件下測得的功率,即使用公式修正到STC條件,也存在很大不確定性。

2.建議領(lǐng)跑者基地的月度運(yùn)行報(bào)告,作為多個(gè)權(quán)威部門出具的權(quán)威報(bào)告,對數(shù)據(jù)的分析和論證應(yīng)該更加嚴(yán)謹(jǐn),不給讀者造成誤會,建議在以后的報(bào)告中增加以下說明:

1)測試條件,包括輻照度、溫度、入射角、風(fēng)速;

2)根據(jù)組件功率的溫度系數(shù),進(jìn)行溫度校正;

3)說明每種組件測試樣本的采樣率和采樣量,每個(gè)樣本的測試次數(shù)及不同結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。