破译组件性能的奥秘,大数据告诉你。



2018年4月19日 | 能源技术

      

随着全球光伏产业的高歌猛进,整个光伏市场的成熟度越来越高。为满足光伏电站25年以上的生命周期,在整个系统中运行的各个产品都需要达到优异的品质。然而由于受到温度、辐照度、环境等多重因素的影响,就算是同一款组件产品在不同场地中的发电表现也不尽相同,因而组件的实际发电效果成为投资商着重关注的要素。

“我的组件在特定环境下的发电性能到底如何?”

“我们新研发的产品在设计上做了一些调整,对发电效果有何提升?”

“我的这款组件专为低辐照地区设计,是否的确在这些地区表现特别优异?”

越来越多的厂商都在组件发电效果这个指标上遇到了瓶颈,按IEC标准进行的实验室测试往往仅针对的是组件的安全性及耐久与寿命,而组件在户外的性能表现却成了未解之谜,也是组件研发人员的心头之痛。不过,让深藏不露的组件性能有迹可循并非难事,通过“大数据+组合拳”,为你的产品彻底做套全身检查。

 

1、 实验室数据收集:基础电性能测试

全身检查,怎么做?打个比方,快消品公司在研发出新口味或新款前,会进行大规模或多轮的消费者调研,了解他们的喜好以及对产品的评价,这就是大数据收集。第二步针对这些数据进行分析,从而得出新口味或新品最受哪类人的青睐、最大的问题在哪里等洞察。还可以通过免费试用、试吃等手段,了解新品是否有市场前景,最终帮助企业做出投产与营销决策。

回到我们的话题,针对组件,我们首先要做的,是对组件进行一套综合电性能的测试,包括

♣ 不同光照入射角的响应

♣ 不同辐照度和温度组合下的性能

♣ 光谱响应

♣ 初始光衰

♣ 温度系数

其中TÜV莱茵光伏实验室的入射角响应测试系统是独立自主开发的行业首套室内测试系统,与全球领先的3A+级太阳能模拟器及精准的光谱响应测量设备一起组成了强大的技术基石,最大程度保证综合电性能测试的准确性和全面性,使发电量仿真结果最接近实际的发电效果。

每项测试生成的数据结果,由TÜV莱茵的分析团队进行整合与集成,形成一套完整的数据包。完整的数据包至关重要,它既是发电量仿真的基础,也是户外发电量数据对比、分析的重要依据。

 

2、 发电数据预测:结合典型气候的发电量仿真

TÜV莱茵基于标准自行开发了一套发电量仿真软件,可以结合全球多个地区的气象和环境数据,对组件进行发电量仿真,最大程度真实地反映出组件在不同环境下的发电效果,为组件产品的质量提供可靠的数据支持。

在2018年“质胜中国”组件发电量仿真优胜奖的竞赛中,我们甄选了全球5个地区的气象数据,包括:中国山西大同、美国洛杉矶、德国科隆、印度金奈和沙特利雅得,分别代表了温带、热带、亚热带等5种典型的气候环境,同时也包含了沙漠、戈壁等不同地形。

 

3、 大数据分析:户外实测数据的采集与研究

如果需要对组件进行更客观的评价,户外实测后得到的分析结果将是最可信赖的结果。TÜV莱茵在全球不同的区域(如德国、沙特、美国、印度)都已建设了户外测试平台,加上正在建设中的我国内蒙古测试场地,我们是拥有最多户外测试场地的第三方检测认证机构,可实现最全面的组件户外性能研究。在户外场地的气候环境多样性与丰富性方面,我们拥有得天独厚的优势。现场实时采集的组件性能及气象环境数据经由网络传输到服务器上,并由技术专家团队通过数据监控平台同步监控。

组件户外发电量的测试周期一般在半年到一年左右,会生成庞大的组件性能及气象数据库,并最终通过复杂的数据筛选及分析处理,得到一系列的分析比对结果。作为基础服务,TÜV莱茵可以为客户提供一个时间段的累计发电量数据或其中任意一个时刻的瞬时数据。此外,TÜV莱茵还可以将各类影响组件发电效益的因素拆解进行评估与分析,例如温度、辐照度等,帮助研发人员改良组件的设计,并验证产品在不同环境下的适用性能。

广泛而精准的实验室测试大数据收集,专业的仿真分析以及户外发电实测评估,通过这三个步骤,我们为广大组件厂商、电站投资商、电站业主提供可靠的量化分析,帮助制造商验证产品的质量,并为投资商与业主的采购决策提供公正的评判依据。

(印度金奈)

 

(美国坦佩)

 

(德国科隆)

 

(沙特图沃)

 

(中国内蒙古)——建设中

 

 

质者

周学伟

德国莱茵TÜV大中华区太阳能及燃料电池技术服务项目主管

 

邱晨

德国莱茵TÜV大中华区太阳能及燃料电池技术服务高级项目工程师