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黄河水电谢小平:百兆瓦光伏发电实证基地测试成果分享

光伏系统工程  来源:北极星太阳能光伏网    2019/6/3 14:53:50  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:6月3日,SNEC第十三届(2019)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)论坛在上海召开。国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司党委书记、董事长谢小平分享了百兆瓦光伏发电实证基地测试成果。

以下是发言实录:

谢小平:尊敬的各位来宾、女士们、先生们,大家早上好!

我是来自国家电投黄河水电公司,我今天主要给大家分享国家电投黄河公司这几年在光伏的产业链,特别是在光伏电站方面所做的一些工作。黄河公司是一个综合性的能源公司,长期致力于在青藏高原的发展,涉及了光伏、水电、火电等等的能源方面,全能源和光伏制造的全产业链。

我们目前的装机规模是1800KW,清洁能源的比例占到了93%。我们从2016年建设了国家的太阳能实验实证基地,实验实证基地目前总规模148个MW,我们分了6个大的区域,第一个区域是综合对比区,这个对比区里有12个厂家,23种产品,主要是发电能力、衰减的速率、组件老化的特性,对温度、弱光等系统发电的影响。第二个是支架的对比区,有6个厂家17个品种,主要对发电量、运行情况、跟踪精度、投资成本、度电成本的影响。第三个是C设计对比区,29个子阵,11个设计对比项目,一系列有关组件的对比。组建对比区有12个厂家23个产品,另外还有逆变器和储能的对比区,储能的对比区有三大类:集中式、分布式、分散式,有5个厂家的4种品种,对不同发电系统与储能容量匹配性、不同限功率运行、不同电池的响应性、安全性等方面进行研究。

为了使基地所进行的试验显得更加公平公正,我们在实验区里有2个主气象站,4个子气象站,我们用了光谱仪、晶硅参考片等等,我们主要采用在线监测系统,有32类4000多个监测的项目,完全是用在线监测系统进行的。我们从数据的实时采集到数据的实时分析、实时对比,我们自主开发了一系列有关数学的模型、算法、模型的建立、软件的开发,一直到报表的自动生成等等。

我们所在的地区是世界第三级青藏高原,光资源非常丰富,环境也非常脆弱。我们在建设光伏电站的时候越来越重视和研究的内容,重要的内容之一就是建设电站对环境有什么样的影响。我们在共和地区里,在我们自己80平方公里的土地上,规划了三个环境气象站,这三个环境气象站主要是对风速、风向、温度、空气的湿度、降雨、土壤的成分、植被等进行研究。

我现在给大家分享的是2018年我们在这个地方对组件的对比,总体来看和各位专家,行业的各位专家在分析总体大的趋势上,我们应该是一致的。但是我们想分享的数据,这里面有很多的数据,我因为时间的关系,不能一一解释,但是可以跟大家报告的是什么?我们这边有N型的双面,剩下来的全是双面组件,N型ABC的组件,下来是基种的组件,下面是ADC、HIT等,以下有单晶、多晶,不同厂家的产品,总体来看,ADC、HIT基本比基准的60片单晶发电量高3%左右。这里面有个很有意思的数据,同等的情况下HIT的双面在草地上,共和地区草地场景下的发电量要比单面的高了接近7%,高了7个点。

这是不同的用型组件在环境的温度下,组件自身发电量的曲线。这是一个环境的温度曲线,这是组件的温度曲线,这里面有ADC、HIT、单晶的组件等等,从这个图上大家能够看到,用型的温度对发电量影响的分析。特别3月份环境温度进入到正温的情况下,环境温度的影响还是相对比较大的。从这一张表里能够看得到,用型温度对发电量影响最小的是ADC。

这是一个逆变器的对比,这些数据基本上我们对数据清洗,由于用型等等方面的原因,对于不是真实的数据进行清洗。这些清洗,是这些数据真正代表了每一个厂家发电量实际清。从这里得出一个什么呢?就是自身的发电量很好,一旦发生故障以后,影响的范围很大,对发电量的影响很大。第二维护的及时性对发电量的影响很大,我们能够看到发电量最低的,排在最后的这两类机组水冷的、液冷的机组,但是由于产品的产量相对在这地方比较少,维护的人员相对少,维护不及时,造成停机的时间过长,所以年发电量非常低。最高的实际上也是2.5MW级,1500伏系统的发电量,目前我们分析1500伏系统是远远高于1000伏系统的发电量。

逆变器随着环境温度的影响,我们也对春夏秋冬四个季度,逆变器自身的温度影响进行了对比分析。三种逆变器集中式、集散式和组串式,总的情况来看,组串式逆变器对环境温度的影响,在四张图里表现的还是比较突出。

对于支架对比,有各种各样不同的支架,有旋转60度、旋转40度、旋转55度,还有其他各种各样不同的类型。总体来看,不联动的带双面的组件,为什么把双面加进去?我们就想得出双面组件和单面组件当中,双面的增益量到底是多少,现在看在这种草地的情况下它的增益是7%。从斜单轴和平单轴,包括四季可调、两季可调下来以后,在青海这个地方,维度36度地区,33度和36度是发电量是一样的,但是它的性价比,33度支架的价格相对要低一点,所以性价比应该是最高的。这是支架对比区的情况。

支架对比区里我们目前要研究的方向,平单轴固然很好,但是由于低温,特别是太阳高度角的影响,冬季的发电量远大幅度低于固定支架的发电量,夏季的发电量非常高。这也是在设计对比区里,对发电机的影响,特别在夏天的天气下太阳角升的比较高的情况下,它没有太大的影响,在冬季太高低角低的时候,能看到发电量的大小,是这个图。

这是横排和竖排发电量的比较,这是各种不同的变压器,从系统来讲,不同的变压器发电量损耗不一样的。从这个情况来看,合金的损耗最低。我们对储能也做了大量的工作,研究的工作也很多,实验的内容也很多,和电网如何匹配、响应也做了很多的工作,由于时间的关系,我在这里不能给大家讲太多。这里面数据量有点大,不能说的很多。

各位专家、学者,想要对储能的用型情况了解的话,特别是各种不同的电池在不同应用场景下,储能是怎么样的情况,可以和我们再沟通。

我在这个地方还是愿意和大家分享一下,关于光伏和生态之间的关系。我们对生态的研究,我刚才讲了为什么要在这个地方研究生态?我想青海最大的价值在于生态,最大的潜力在于生态,我们最大的责任也是在于生态。我们在建设光伏的时候,不能以牺牲环境为代价,所以我们对大规模并网光伏电站建设站、生态环境的影响是非常重要的方面。

这几张图,这是一个卫星遥感的数据,这是从2012年-2018年的几个图,从这几个图的显示来看,这个地方原来是一个退化的草场,经过2012年大规模并网光伏电站建设以后,它的环境发生了一些什么样的变化?我们从这张图上很明显能够看出来它的绿色在增加。增加到今年什么样的程度呢?在这个地方应该是绿色面积增加了18%。特别在7、8月间植被的改善是非常非常明显,温度的降低、风俗的降低,这几张图表示对风俗的降低,这张图是红色,这是光伏场外的,这是场内的,场外分别大于13米的风速是大幅度降低,9米到13米的风速也是大幅度降低,风速减少21%。

这是对平均温度的影响,从最热的温度比较,环境温度下降了1.77度。湿度影响,我们找了几个最干燥的月份,1、2、3、4月份场内外湿度光伏电站区里高了6.2、4.2、4.4,湿度也大幅度降低,环境温度降低。对土壤的有机质也是在增加,这是光伏板间、光伏板下,空地是指针区里的有机物等等,我们测量的这些东西都在增加。特别要强调一下,我们自清洁组件,光伏电站建成以后,环境变好了以后,自清洁的组件,发电量和季清洁、月清洁、两周清洁的一次的发电量有了比较大的变化。

总体来讲,光伏电站的建设抑制灰尘、组件清洗、组件降温、支架更加稳定,光伏建设使生态,人与生态更加的和谐。我的演讲到此结束,谢谢大家!

以下是发言嘉宾的PPT:

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投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
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