近日，國家光儲實證實驗平臺（大慶基地）發(fā)布其2024年的《實證實驗成果》。該基地位于大慶市，維度46°10’，年平均溫度5.2℃，是個典型的高維度、低溫度的基地。大慶基地目前已建成一、二、三期，其中：一期項目2022年1月開始實證，二期項目2024年7月全容量投產(chǎn)，三期項目2025年1月開始實證。二期開始有多家HJT納入實證范圍，三期開始有多家BC（包括隆基HPBC及愛旭ABC兩家企業(yè)）納入實證范圍。

關于大慶基地2024年實證實驗成果，摘要并點評如下：

一、與電池組件技術相關的實證結果

（1）PERC、TOPCon、HJT、BC組件的功率溫度系數(shù)分別為：-0.36%/℃、-0.29%/℃、-0.24%/℃、-0.25%/℃。

圖 1  PERC、TOPCon、HJT、BC四種電池組件技術的功率溫度系數(shù)

（2）PERC、TOPCon、HJT、BC組件的雙面率分別為70%、79%、86%、59%。

圖 2  PERC、TOPCon、HJT、BC四種電池組件技術的雙面率

對比BC組件兩大生產(chǎn)企業(yè)（隆基HPBC、愛旭ABC）的官網(wǎng)產(chǎn)品規(guī)格書，隆基產(chǎn)品說明書中提及HPBC的雙面率高達70-75%，而愛旭則對ABC的雙面率閉口不提。我們不難發(fā)現(xiàn)，大慶基地實證BC組件的雙面率，似乎是略低于隆基產(chǎn)品說明書中所給出的數(shù)值的。

圖 3  隆基綠能Hi-MO 9和Hi-MO X10產(chǎn)品說明書中對雙面率的說明（雙面率=75%和70%）

圖 4  愛旭黑洞系列3代雙玻組件產(chǎn)品中沒有提及雙面率指標（雙面率=？）

圖 5  根據(jù)實證報告的表述，似乎組件廠商事先是知道BC組件的雙面率只有58%

（3）在正常溫度下，TOPCon組件相比PERC組件的發(fā)電量優(yōu)勢明顯（有3%左右）。在10℃以上時，BC組件相比PERC組件的發(fā)電量優(yōu)勢小于0.5%；在5℃以下時，BC組件相比PERC組件的發(fā)電量有0.5-1%左右的劣勢，到了-10℃以下時BC組件的發(fā)電量劣勢達5%。

之所以BC組件相比PERC組件幾乎沒有任何發(fā)電量優(yōu)勢，原因是：

a）BC組件的雙面率比PERC低11個百分點，故而BC組件的背面發(fā)電量比PERC組件低很多。在溫度極寒的冬季，雪地的反射率很高，故而BC組件相比PERC組件因雙面率劣勢導致的發(fā)電量劣勢被顯著放大。

b）BC組件的溫度系數(shù)絕對值比PERC組件低0.11%/℃，在溫度較高的情況下BC組件有發(fā)電量增益，在溫度較低的情況下BC組件有發(fā)電量劣勢。

c）綜合雙面率、溫度系數(shù)兩個因素，于是出現(xiàn)了與實證數(shù)據(jù)相吻合的情況：BC組件在高溫情況下有一定發(fā)電量優(yōu)勢但因被雙面率劣勢所抵消故而并不十分明顯；在低溫情況下BC組件存在“低溫度系數(shù)+低雙面率”的雙重劣勢；在極低溫情況下，常伴隨下雪天氣，而雪地反射率極高，BC組件“低溫度系數(shù)+低雙面率”雙重劣勢導致的發(fā)電量劣勢被進一步放大。

圖 6  在不同溫度下TOPCon、BC組件與PERC組件的發(fā)電量差異

二、與逆變器相關的實證結果

（1）在逆變器效率方面，各組串式逆變器廠商參差不齊。集散式、集中式逆變器的效率均較高可達98.5%以上，且國產(chǎn)IGBT不劣于進口產(chǎn)品。

圖 7  各逆變器的效率水平

（2）溫度對逆變器效率的影響忽略不計。

（3）組串式逆變器，在10%左右負載水平下的效率表現(xiàn)不佳（總體效率表現(xiàn)優(yōu)異的廠商C在這一水平效率也是低的）。集中式逆變器在10%左右負載下的效率與20%以上幾乎沒有差異，這是解釋集中式逆變器效率相比組串式優(yōu)勢的重要原因。從實證數(shù)據(jù)中，至少有一點可以肯定：組串式逆變器比集中式逆變器沒有任何效率上的優(yōu)勢。

圖 8  各負載率下不同逆變器的效率水平

三、與支架相關的實證結果

（1）跟蹤支架對發(fā)電量的增益是明顯的，但需要付出額外的成本。不帶傾角的平單軸支架，發(fā)電量與固調支架相近，但成本高很多。大角度的斜單軸雖然相比雙軸產(chǎn)品發(fā)電量略低，但可靠性要高很多，成本也會較低；大角度斜單軸相比最佳傾角的發(fā)電量增益是非常顯著的。

圖 9  不同類型跟蹤支架的發(fā)電量差異

（2）在雪天，低角度的平單軸支架容易積雪，發(fā)電量由此較低。

圖 10  不同天氣、不同支架類型的發(fā)電量表現(xiàn)對比

（3）跟蹤支架，其發(fā)電量在早晚時段顯著高于最佳傾角，中午發(fā)電量則偏低，由此可以在電力交易中獲得明顯的電價優(yōu)勢。

圖 11  不同支架類型的典型發(fā)電功率曲線

四、與天氣相關的實證結果

（1）實際輻照數(shù)據(jù)與SolarGIS數(shù)據(jù)較為接近，偏差值為1.8%，與Meteonorm7.2、NASA商業(yè)氣象數(shù)據(jù)偏差5.0%、3.4%。NASA、SolarGIS數(shù)據(jù)偏高、Meteonorm7.2數(shù)據(jù)較為保守（偏低）。

圖 12  各家商業(yè)輻照數(shù)據(jù)與實測值的差異對比

（2）最佳傾角為45℃，與維度基本一致。最佳傾角的各月輻照相對均勻。

圖 13  大慶基地的最佳傾角及最佳傾角輻照量的各月數(shù)值

（3）200W/m2以下的弱光時段占輻照量比例只有7%。

圖 14  弱光時段輻照量占比

（4）最佳傾角鋪設方式下，背面輻照占比約13.5%。其中，受下雪因素影響，每年11-3月的地面反射率極高。

圖 15  最佳傾角鋪設下的背面輻照占比約13.5%

圖 16  冬季下雪導致背面輻照占比較高

（5）2024年實測全年平均光譜與AM1.5標準光譜完全吻合。

（6）三年平均氣溫5.5℃，3年平均極高溫度為33.3℃，極低溫度為-29.5℃。

圖 17  大慶是典型的低溫光伏項目

（7）2022-2024年，25℃以下的時段占全年發(fā)電時長比例高達85%。由此，這一環(huán)境對于溫升系數(shù)絕對值較低的產(chǎn)品較為不利。但考慮到，發(fā)電時長占比≠發(fā)電量占比，且環(huán)境溫度≠組件工作溫度，故而實際組件工作溫度低于25℃的時段的累計輻照強度占比，并沒有85%這么高。

圖 18  大慶的低溫環(huán)境不利于溫度系數(shù)較低的電池技術