安徽省肥东县梁园镇境内有一个水面光伏电站,于2015年12月建成发电,是安徽省最大的渔光互补光伏电站。为研究双面组件的发电性能,业主方在项目中建设了小型实证电站进对比PERC双面组件与常规单晶组件的发电量。该实证电站于2017年12月并网,此次收集到了2018年全年的发电情况,PERC双面组件相对常规单晶的发电增益为7.1%。
电站具体信息见以下图表,17块双面PERC组件由隆基提供,18块常规单晶则来自另一制造商。
下图为实证电站2018年1月-12月全年的发电数据,双面PERC组件全年发电增益为7.1%,全年的增益情况相对平稳,6月的发电增益最高,为7.95%(6月份的发电结果也见下图),增益最低的月份发电增益也在6%以上。虽然水面反射率较低,但由于梁园镇全年散射光比例达到60%以上,双面组件安装高度也比较理想,叠加PERC组件的发电优势,因此获得了7.1%这一比较理想的发电增益。支架对组件背面的遮挡对双面增益有负面作用;但合肥地区冬季的雪天又对双面增益有正面作用,虽然水面基本不会有积雪,但背面发电所起到的化雪作用仍将使双面组件的发电增益更为明显,正因为冬季降雪的存在及PERC组件在冬季的弱光发电优势,使得双面PERC组件相对常规单晶的全年发电增益并未有明显的季节差异。另外,实证中另有一组N型PERT双面290Wp组件,其全年发电增益接近7%,略低于隆基PERC双面组件。
使用PVsyst可以模拟该地区单、双面组件的发电情况。该模拟使用了隆基单面与双面PERC组件的panfile,水面反射率取8%,模拟得到的背面增益为4.0%。考虑到隆基PERC组件由于在弱光发电、功率温度系数及工作温度上的优势可比常规组件多发电3%左右,模拟结果与实证得到的7.1%的增益是相符的。
PVsyst还可以导出单日不同小时的发电情况,以下展示了天气晴朗的4月8日的全天发电情况,可以反映出一天中早晚发电增益较高、午间发电增益平稳的情况,早晚增益较高是因为此时高比例的散射光可直接被组件背面接收。
总之,尽管水面反射率较低,双面PERC组件相对常规组件仍有可观增益,使用双面双玻组件还能够更好的应对湿热环境,带来可靠性方面的保障,因此双面组件仍然具有较好的性价比优势。