系统工程

大同领跑者基地(第一期)全面分析

2020-03-02 08:21:03 光伏测试网 作者:testpv

大同一期领跑者是我国首个光伏发电领跑基地,2015年6月获得国家能源局批复,同年8月开工建设,2016年6月竣工验收完成。该基地建设规模100万千瓦,包括7个10万千瓦和6个5万千瓦的单体项目,涉及了协鑫、英利、乐叶、晶澳、天合、晋能、正泰、晶科、阿特斯、日托10家国内一线组件企业的单、多晶产品,以及华为、科士达、台达、阳光电源、特变电工、无锡上能6家企业的逆变器产品。

(来源:微信公众号“光伏测试网”作者:testpv)

从并网发电至今,大同一期领跑者已经走过了三年半时间,各个项目都经历了衰减、运维、限发、弃光等各种运营实践。

三年已过,参与项目的投资商、组件厂、逆变器厂…,都有谁在领跑?

2019全年发电量分析

不管项目采用什么组件,安装多少容量,大同一期领跑者示范基地要求所有产品都代表了行业的先进水平,无论是组件功率、衰减,还是逆变器效率。

项目每千瓦组件的年发电量,综合反映了该项目所用组件的发电能力、项目当年的满负荷工作状态、项目设计的优劣、逆变器的转换效率、运维(如组件清洗、积灰)等。每千瓦发电量与每块组件的标称功率无关,与项目容量也无关,只涉及该项目的发电能力、产品质量。

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从上表可以看出,无论是2018年还是2019年,同煤、阳光电源、招商新能源项目的每千瓦发电量在13个项目中都位列前三名。

2019年项目能效比

能效比是光伏组件的实际发电量与组件基于额定功率发电量的比值,是评估光伏组件质量的综合性指标(参阅☞☞《组件户外实证术语全揭秘》)。相比于每千瓦发电量,能效比更能直接反映组件相对于标称功率的损失。此外,该指标还能够反映组件的综合工况,不同辐照、天气、环境条件下的实际发电能力。

大同一期项目的发电能效比是从项目先进技术实证平台中的光伏组件采集的数据,数据采集频率:每15分钟一次。计算公式:

发电能效比=(组件月发电量/标称功率)/(组件月辐照量/1000W/m2)×100%

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图2:大同一期领跑者示范基地各项目能效比

从图中可以看出,总计13个项目中,有7个项目的年度能效比仍能满足项目初期招商时的投标承诺值,另外6个项目都大大低于招商承诺值。

大同基地发布的《大同一期光伏发电应用领跑基地2019年12月》报告认为,2019年累计能效比均值为 79. 63 ,低 于81.38%的项目招商承诺首年能效比均值,考虑到大同基地并网运行进入第三年,能效比有所降低是正常现象,降低幅度在合理范围内。

从实际各项目来看,大同基地的这个判断可能是有问题的。既然有7个项目仍能满足招商时的承诺,为何把原因归结于运行时间的长短呢?

满足投标承诺值的项目中,同煤、国电投、阳光电源、京能、招商新能源的能效比最高。

大同一期领跑者示范基地的能效比计算公式中,标称功率是固定的,组件月辐照量测试是独立的,组件月发电量数据是直接从组件采集而非并网发电量。因此,对于能效比低直接反映了当年度项目组件的发电量较低。

而户外影响组件发电能力的因素大概有:

组件的功率衰减程度组件表面的积灰程度l组件/整列的运维故障停运时间……

在同一基地,全年各项目的积灰和清洗应该大致差不多(假设),那么影响到组件发电能力,进而影响到能效比的,大概只有组件的功率衰减和运维故障了。

而运维故障,可以从组件的有效利用小时数进行分析。

2019年度各项目满负荷利用小时数

项目满负荷利用小时数指发电项目在1年内平均的满负荷运行时间,综合反映了项目的停运时长和项目的有效运行时间。

一方面,如果项目故障频繁,停运检修时间长,那么满负荷利用小时数就会减少;

另一方面,如果项目容配比设计合理,每天的工作时间长,那么满负荷利用小时数就会增加。

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从图中很明显看出,在几乎所有项目2019年度的满负荷利用小时数都优于2018年度的情况下,华电项目2019年度的满负荷利用小时数明显低于2018年度。很可能是项目出现了大的故障,造成长时间的运维宕机。因此华电2019年能效比特别低的原因比较明显。

而其它五个项目的满负荷利用小时数低于平均值,就耐人寻味了!

2019年度满负荷利用小时数增加,也反映了项目运行正逐渐稳定。从图中明显看出,同煤、阳光电源、招商新能源的满负荷利用小时数连续两年也是位列前三,这也很大程度上说明了这三个项目的能效比高的原因。

总结

-国电投,2019年度满负荷有效利用小时数并不高,其2019年度的能效比却能排在第4,只能说明其组件发电能力高。事实上,国电投采用的组件全年12个月,无论是运行监测名义衰减率,还是实证监测名义衰减率都是相当低的,很可能是对于国电投这样的大客户,不管哪家组件厂都得拼了命把最好质量的组件拿出来啊。更何况,国电投在共和100MW的户外实证项目也有足够的能力支撑国电投购买衰减最低的组件。

国电投在大同一期项目中采用的组件分别来自晶澳和乐叶。

-阳光电源:在全部13个项目中,阳光电源的满负荷有效利用小时数是最高的,其能效比也是最高的,对于一个逆变器专业厂商来说,要做到这一点,大概可以:

«严格把控组件采购质量:阳光电源采用的组件来自晶澳和阿特斯,事实上项目中所用组件在2019年度的运行监测和实证监测名义衰减率都很低。

«严格把控电站设计:从一期项目的设计来看,阳光电源项目的容配比几乎是所有项目中最低的,逆变器/组件约在91.74%,而基地容配比均值居然高达97.95%。这充分说明了阳光电源对逆变器承载能力的自信!

«逆变器设计能力:如果项目用的逆变器有更低的启动电压阈值,那么每天就能更早地开始工作,更晚停机,延长光伏阵列的并网时间。阳光电源作为一家专业的逆变器生产商,或许在大同一期领跑者项目中做得较好,让满负荷有效利用时间大大高于其它项目。


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