接下来针对不同辐照条件下单晶PERC组件与多晶组件的发电情况进行详细对比,结果如图3所示。三亚辐照条件好,800~1000W/m2辐照范围内的辐照量占当月总辐照量(排除了系统异常天的辐照)的33.03%,此时单晶PERC组件直流端多发电的比例仍达2.09%,此时多发电应主要源于单晶PERC组件1)较低的功率温度系数(绝对值)与较低的工作温度、2)对红外光更高的光电转换效率。500W/m2以下的辐照仍占到当月总辐照量的31.23%,单晶PERC组件在该范围内多发电比例在5%左右,尤其在0~200W/m2辐照下多发电比例达到6.94%,符合单晶PERC组件低辐照条件下发电好的理论预期。
组件工作温度方面的统计如图4所示,该基地12月平均气温为23.8oC,太阳辐照除转化为电能,少部分被组件反射外,较大部分转化为热能导致组件温度升高,组件温升1~5 oC。当环境温度相仿(如9日,10日),辐照量较高(即系统发电量较高)时,组件的温升也较高,因此9日的组件相对气温的差值高于10日,单晶PERC组件两日的温升分别为3.41和2.44 oC,多晶组件则为4.21和3.1 oC。单晶PERC组件由于更高的平均光电转换率(17.92%相对16.27%,高1.65%),因此每日的组件工作温度都低于多晶组件,当月平均工作温度低0.58 oC。可以明显看出,当组件温度低于25 oC时,二者温差较小,反之温差较大。
图5总结了实证电站3kW组串式逆变器12月的启停时间,展示出单晶PERC组件较好的低辐照性能与较高的工作电压确实会导致逆变器启停时间产生区别,在停止时间的差别上更为明显,可能原因时逆变器启动相对关闭时,不仅会判定直流侧的电压,而且要求一定的启动功率。接入了单晶PERC组件的逆变器月平均启动时间比接入多晶组件的逆变器早54秒,贡献了约0.3Wh/kW的发电量,月平均关闭时间晚6分3秒,贡献约2Wh/kW的发电量。由于该实证电站使用的逆变器功率较小,DC/AC比不足80%,该逆变器启停情况的分析可为大型电站的情况提供定性的参考,单晶PERC组件在500kW集中式逆变器或50~80kW组串式逆变器启停上的优势值需要通过大型对比电站的数据分析与逆变器专家的理论确认才能明确。
3、吐鲁番干热气候实证电站情况
吐鲁番干热气候实证电站同样使用3kW逆变器,接入8块晶硅组件。单晶PERC组件安装容量2.3440kW,平均功率293.0W;多晶组件安装容量2.1280kW,平均功率266.0W。安装倾角18°,2016年8月底已完成安装。