开展光伏领跑基地运行监测的意义在哪?
2015年【nián】6月，国家【jiā】能【néng】源局启【qǐ】动光伏“领跑者”计划，同年批复大同一期领【lǐng】跑者项【xiàng】目，开启了光伏领跑【pǎo】基地建【jiàn】设的序幕。光【guāng】伏领跑基地对于【yú】推动高效组【zǔ】件等先进光【guāng】伏技术产【chǎn】品应【yīng】用，有效【xiào】促进光【guāng】伏产业升级的作用毋庸【yōng】置疑。
与此同时，大同一期、芮【ruì】城和新泰等基地【dì】建立【lì】了基地综【zōng】合技术【shù】监测平台(以下简称“监【jiān】测平台”)，并同步建设了先【xiān】进【jìn】技术微型实证平台(以下简称“实证【zhèng】平台”)，在【zài】建和待建的第【dì】二批、第三批光伏领跑基【jī】地也【yě】将统一按技术标准规范开【kāi】展监测平台建设，并【bìng】做好监测。
据【jù】该负责【zé】人介绍，监【jiān】测【cè】平台的【de】建设内容【róng】主【zhǔ】要【yào】包括三【sān】部【bù】分：一是【shì】在【zài】各项【xiàng】目场站建设小微型【xíng】系统实证设施，对【duì】项目采用的每【měi】种型号组件和逆变器选择样品【pǐn】进【jìn】行实证监测，实时【shí】采集样品【pǐn】监测运行数据;二是【shì】在各项目场站部署数据采集传输、光资【zī】源测量等监测设施，实时【shí】采集项目运行监测数据;三是建设基【jī】地数据集中处理设【shè】施，部署信息【xī】化相关【guān】软硬件系统，实时汇集处理基地【dì】内各项目小微型系统实证监测【cè】数据和项目【mù】实时运【yùn】行【háng】监测数据。
该负责【zé】人【rén】表示，建设【shè】光【guāng】伏领跑基地综合技术【shù】监测平台对有效落实【shí】“领跑【pǎo】者”计划目标具有【yǒu】重要意义。
首【shǒu】先，监测【cè】平台是基地开展关键运行【háng】指标复核【hé】评【píng】价的必要技术支【zhī】撑条件。前三批光伏领跑基地中，普遍采用【yòng】组件【jiàn】转换效率作为关【guān】键运行【háng】指标，但组件【jiàn】转换【huàn】效【xiào】率【lǜ】提升反映的是单位面积发电功【gōng】率增加，并不直【zhí】接与发电量相关。此【cǐ】外【wài】，光伏组件实际运【yùn】行环【huán】境与实验室【shì】标准【zhǔn】测【cè】试【shì】环境有【yǒu】较大的区别【bié】，且各个【gè】项【xiàng】目运行环境也各有不【bú】同，因此组件实【shí】际运行条件下的指标与实验【yàn】室检测【cè】结【jié】果存在一定差异。通过【guò】监【jiān】测平台，能够【gòu】便捷【jié】、及时且持续地对组件在实【shí】际运【yùn】行环境下的发电性能进行复核评价，也为合理【lǐ】确定未来【lái】先进技术指【zhǐ】标【biāo】、引领行业技术进步奠定基础。
其【qí】次，监测平台是监督基地落实竞争优选【xuǎn】要求、检验基地示范效果的有【yǒu】效【xiào】手段。在第三批领跑者中，系统【tǒng】效率设计【jì】值【zhí】是【shì】基地项目企业竞争优【yōu】选的重要依据，该指标无法【fǎ】通过实验室检测，因此通【tōng】过【guò】监测【cè】平台【tái】来检测电【diàn】站【zhàn】实【shí】际系统效率是否达【dá】到申【shēn】报水平，是保证领【lǐng】跑基地【dì】竞争优选【xuǎn】客观、公正、公平的重要措施【shī】。此外，领跑基地推动【dòng】了跟踪【zōng】支架、组【zǔ】串式逆【nì】变器等先【xiān】进【jìn】技术【shù】和设备的应用，通过监测平台对先【xiān】进【jìn】技术的实际【jì】应用效果、可靠性【xìng】等开展持续【xù】监测，将【jiāng】为优化光伏电站项目设计、建设、运行水平等提供重要参考依据。
光伏领跑基地监测服务体系有哪些创新?
据该负责人介绍， 国家可再【zài】生能源信息管理中心协助【zhù】地【dì】方政府创新性地【dì】建立【lì】了光【guāng】伏领【lǐng】跑基地监【jiān】测服务体系【xì】，为光伏行业管理、基地【dì】所在地政府以及基地的企【qǐ】业【yè】服务【wù】。监测平台实现可以实现实证【zhèng】监测【cè】、运行【háng】监【jiān】测【cè】、统计分析、数【shù】据【jù】共享四【sì】个功能。各基地所在地【dì】方【fāng】政府应该依托【tuō】监测平台，按要求【qiú】开展基地各项【xiàng】目组件转换效率、组件衰减率、逆变器效率和系【xì】统效率等关键运【yùn】行指【zhǐ】标的监测工作，定【dìng】期【qī】发布监【jiān】测报告。光伏领跑基地监测服务体系的创新性和【hé】科【kē】学性主要体现在以【yǐ】下四个方面：
(1)统一基础数据要求。统一按照项目组【zǔ】件实【shí】际安装容量测算系【xì】统【tǒng】效【xiào】率【lǜ】、发电小【xiǎo】时数等重要指【zhǐ】标【biāo】，为【wéi】对【duì】比分析各项目实际运行效果创造了必要条件。
(2)统【tǒng】一光【guāng】资源测量设备建设【shè】。在每个【gè】项【xiàng】目统一部署相同型号【hào】的高【gāo】精度光资源测【cè】量【liàng】设备，确保【bǎo】各项目光【guāng】资源测量精度的统一，为各电站系统效率的横向对比【bǐ】奠定了基础。
(3)统一【yī】实时【shí】数据【jù】监测。建【jiàn】设基地数据集中处理设施，按照统一技术规范全面采集基地所有【yǒu】项目的光伏组串、汇流【liú】箱、逆【nì】变器、变压器等关键【jiàn】设【shè】备实时【shí】运行数据【jù】，为关【guān】键【jiàn】指标测【cè】算提供了数据基【jī】础。
(4)统一实证平台标准。将基【jī】地内【nèi】所用的不同类型【xíng】的光【guāng】伏组件【jiàn】、逆变器【qì】按照统【tǒng】一标【biāo】准抽【chōu】样安装在相对集中区域【yù】，保障了设备【bèi】间横向对比的科【kē】学性。
实验室抽检、实证测试和运行监测三者结合
该负责人表示，2018年以来，国家可再生能源信息管理中【zhōng】心【xīn】会同【tóng】中国电科院开展了实【shí】时监测采集数据准【zhǔn】确【què】性验证、运行【háng】指标计算模型方法科学有效【xiào】性【xìng】复核验【yàn】证等工作，多【duō】次【cì】召开专家研【yán】讨会，听取相关领域专家、项目业主、设备厂【chǎng】家等各方的意【yì】见，经过认真研究后，秉着理论与实际并重【chóng】的原【yuán】则【zé】，提【tí】出【chū】了实验室抽检、实【shí】证【zhèng】监【jiān】测和运行监【jiān】测三者相结合的领【lǐng】跑基地监测评【píng】估方式【shì】。
第一步，实验室抽检作为设备性能指标认定的主要依据【jù】，领跑基地验收【shōu】时必须进行【háng】实验室抽【chōu】检，建【jiàn】成后仍要每年【nián】定期或不定期开展【zhǎn】实验室抽检。组件、逆变器等【děng】设备性能【néng】指标【biāo】的实【shí】验室【shì】抽检结果作【zuò】为【wéi】相关考【kǎo】核的主要依【yī】据。
抽检具体方式为【wéi】，在项目现场【chǎng】对【duì】每种类【lèi】型组件随机抽取若干块，送【sòng】到多家权威【wēi】的实验室检【jiǎn】测机构，在标准【zhǔn】测试条件下进【jìn】行检测。实验室抽检是较【jiào】为科学【xué】的【de】方【fāng】式，但缺点是耗时长、费用高、样【yàng】本量小，无法持续开展，且实验室检【jiǎn】测结【jié】果无法反映设备在【zài】实际【jì】运行【háng】环境下的表现【xiàn】。
第二步，是设计并【bìng】测算能【néng】够【gòu】反映设备实际工况下发电【diàn】性能的【de】关【guān】键运【yùn】行指标。不同于【yú】理论研究方法，基地研究提【tí】出了组件名义【yì】转换效【xiào】率和组件【jiàn】名义【yì】衰【shuāi】减率两项新指标，侧重反映设备【bèi】在实际工【gōng】况下的运行效果【guǒ】。
其【qí】中，组件【jiàn】名义转换效率是根据组件在【zài】标【biāo】准辐射【shè】强度下(1000W/m2)的实际发电功【gōng】率测算得出的组【zǔ】件转换【huàn】效【xiào】率，如【rú】果监【jiān】测时刻太阳能辐射强度不是【shì】标准辐射【shè】强度，按照相关关系将组件发电功率【lǜ】折算【suàn】到标准辐射强度，但不【bú】进行温度修正和其【qí】他修正【zhèng】。该指标能够较为【wéi】全面地反映温度、积灰、跟踪技术应用程度、设备可【kě】靠【kào】性【xìng】等各【gè】种因【yīn】素对组件实际发【fā】电功率的影【yǐng】响。
监测结【jié】果表明，光伏领跑基地的组件转换效率【lǜ】基本达到【dào】领跑要求，但【dàn】环境因【yīn】素对组件实际发电性能【néng】有较大影【yǐng】响，其中温度【dù】和积【jī】灰影【yǐng】响程度相对较高【gāo】，如夏季组【zǔ】件名义转换【huàn】效【xiào】率明【míng】显低于【yú】春、秋季，组件清洗前后的【de】差别【bié】也较为明显，监测结果能够提示项目业【yè】主有必要加【jiā】强运维工作。
组件名义【yì】衰减率是根据【jù】组件【jiàn】在标【biāo】准辐射【shè】强度下的实际发电功【gōng】率，结合组件初始功【gōng】率【lǜ】测【cè】算得出【chū】的，同样不进行温度修正和其他修【xiū】正。
监测结果显示，大多数组件名义衰减率在合理范【fàn】围内，个别组件【jiàn】名【míng】义【yì】衰减率偏高，可【kě】能存在【zài】组件初【chū】始功【gōng】率【lǜ】标定有误或可靠性【xìng】偏【piān】低等原因，提示有【yǒu】必要关注关键【jiàn】设备的检测结果【guǒ】。
第三【sān】步，是根据实证监测和运行监测的不同特点，采用不同的【de】测算【suàn】方法。其中，实证监【jiān】测可以实现【xiàn】组件级的【de】监测【cè】，通过【guò】选【xuǎn】取同一【yī】时【shí】刻各组件实际发电功率监测【cè】值进行指标计算，利用【yòng】实【shí】证【zhèng】平台【tái】设备安装在同一区域、同【tóng】一时【shí】刻、同一倾角，组件光资源和温度环【huán】境几【jǐ】乎相同【tóng】的特点，对各组件指标【biāo】进行横【héng】向对比。但缺点在于实【shí】证平台样本量偏小，难以代表【biǎo】项目全部【bù】组【zǔ】件的整体情况。
监测【cè】平台可以进行组串【chuàn】级的【de】监测，通过选取近似【sì】环境条件、同类支【zhī】架技术的海【hǎi】量样【yàng】本【běn】进行大数【shù】据分析【xī】，查【chá】找【zhǎo】规律性，既能对【duì】比不【bú】同型号组件的发电性能差【chà】异，也能【néng】分【fèn】析同型号组件的发电性能偏【piān】差【chà】分布【bù】，从而反映组件生【shēng】产质量的稳定性，还能通过长期【qī】连续的观测得到组件的衰减变【biàn】化。缺点是精确度略差一些，且监测【cè】对象分【fèn】布在整【zhěng】个基地，同一时刻环境因素有【yǒu】所差异。
第【dì】四步，是通【tōng】过监测平台评【píng】估项【xiàng】目系统效率。系【xì】统效【xiào】率无疑是项目真实发电性能的最直观体【tǐ】现【xiàn】。监测平台按照组件实际安装【zhuāng】容量【liàng】进行系【xì】统【tǒng】效率测算，对各项目采用同型号【hào】、同精度的光资源测量仪【yí】，来【lái】确保系统效率评【píng】估的科学性，从而全面对比各企业的设【shè】计建设、设备选【xuǎn】型和运行维护水【shuǐ】平。
监测【cè】结【jié】果发现，有些项【xiàng】目安排在光资源较好的十月份进行计划【huá】检【jiǎn】修，较大程度上影响了发电【diàn】量。因【yīn】此发布监测【cè】结果【guǒ】能够对优化运【yùn】维管【guǎn】理提供【gòng】重要指导。
监测月报成果发布
据该【gāi】负责人透【tòu】露，国家可再生能源信息管理中心遵循真实客观【guān】、公平【píng】公正、理论与实际【jì】并重的原【yuán】则【zé】，已经根据【jù】监测平台的【de】数据，协助【zhù】基【jī】地【dì】办编制【zhì】完成【chéng】了大【dà】同【tóng】领跑基地【dì】(一期)2018年9-21月运行监测月【yuè】报和芮城领跑基地2018年【nián】9-21月运行监测月报，并对外发【fā】布。此外，新泰领跑基地【dì】2018年9-21月【yuè】的运行【háng】监测【cè】月报【bào】也【yě】基本编制完成，近期将【jiāng】由当地政府【fǔ】对外发布。已发布的月报会披露在基地所在城市【shì】的政府官网和水规总【zǒng】院网站上，同时监测平台还会【huì】对地方政府及【jí】基地项目业主【zhǔ】提供更详实的数据。
该【gāi】负责人表示，从已【yǐ】发布的监测月报来看，运行监测【cè】和实【shí】证监测结果【guǒ】具有良好的相互印证性，运行指标横【héng】向对比【bǐ】关系基本稳定，监测结果及时，方便【biàn】政府部【bù】门【mén】、发电投资商【shāng】、设备供应【yīng】商【shāng】等及【jí】时了解不同设备实际运【yùn】行情【qíng】况，多角度【dù】展现了基地项目的示范【fàn】效应以及先进技术的实【shí】际应用推【tuī】广价值【zhí】。
此外，大同基地今【jīn】年累计【jì】系统效率实【shí】测均值为80.75%，考虑【lǜ】到基地并网运行【háng】进入第三【sān】年，系【xì】统效率仍能超过80%，打破了过去对于电站系【xì】统效率难以【yǐ】突破9-21%的传【chuán】统认知【zhī】，说明即【jí】便不【bú】应用跟踪支架和双面【miàn】发电组【zǔ】件等，通过优化设【shè】备选型和设计布【bù】局，光【guāng】伏电【diàn】站系统效率仍有较大【dà】幅度的提升【shēng】空间。
据【jù】悉，今年【nián】年底至明年年【nián】初，国【guó】家可再生【shēng】能源信息管【guǎn】理【lǐ】中心将按照既定工作安排，做好实验室检【jiǎn】测【cè】工作。后续【xù】，国家可【kě】再【zài】生能【néng】源【yuán】信息【xī】管理【lǐ】中【zhōng】心也将【jiāng】坚持真实客观、公平【píng】公正的原则，一如【rú】既往协助当地政府做【zuò】好监测月【yuè】报编制发布工作，并与专家同行认真研讨，听取各方意见建议，不断改进评估方法。
未来随【suí】着更多光伏领跑基地陆续建成，运【yùn】行【háng】监测月报覆盖的基地、项目、设备【bèi】类【lèi】型等【děng】信息【xī】将更加广泛，将从实际应用领域【yù】为行业【yè】各方提供更多、更完善的【de】数据资料，展【zhǎn】现各类先进组【zǔ】件【jiàn】、逆变【biàn】器【qì】、跟踪支架等先进技【jì】术产品的实【shí】际应用情况，推【tuī】动【dòng】光伏领跑基地充分发【fā】挥示范效果【guǒ】。
