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仲夏時節(jié)，萬物并秀。6月13日，國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）學(xué)術(shù)委員會第一次會議暨促進(jìn)平臺健康可持續(xù)發(fā)展研討會以線上線下相結(jié)合的方式召開。

中國科學(xué)院院士、西安電子科技大學(xué)教授郝躍，中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授楊德仁，國家電投集團(tuán)專家委專家、享受國務(wù)院津貼專家、昆侖英才·青海學(xué)者謝小平，西北旱區(qū)生態(tài)水利工程省部共建國家重點實驗室培育基地主任周孝德，長江學(xué)者、天津大學(xué)建筑工程學(xué)院水利系教授、天津理工大學(xué)校長練繼建，水電水利規(guī)劃設(shè)計總院副院長易躍春，中國科學(xué)院重大科技任務(wù)局副局長、中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長陳海生，中國光伏行業(yè)協(xié)會秘書長王世江，國家電投集團(tuán)科技與創(chuàng)新部總監(jiān)章義發(fā)，國家電投光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心副總經(jīng)理龐秀嵐等來自國內(nèi)知名高校、科研院所、系統(tǒng)集成、檢測機(jī)構(gòu)、行業(yè)標(biāo)委會、行業(yè)協(xié)會等單位的20余名專家學(xué)者，以及黑龍江省、大慶市發(fā)展和改革委員會相關(guān)負(fù)責(zé)人參加會議。會議由謝小平、大慶市發(fā)展和改革委員會副主任薛志勛分段主持。

會議審議通過成立國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）學(xué)術(shù)委員會和學(xué)術(shù)委員會章程，經(jīng)平臺提名并征求國家能源局意見，聘任學(xué)術(shù)委員會主任委員1名，副主任委員5名，委員19名。主任委員由謝小平擔(dān)任；副主任委員由北京師范大學(xué)副校長、青海師范大學(xué)校長史培軍，陳海生、王世江、章義發(fā)，國家電投黃河公司副總經(jīng)理霍兵擔(dān)任。學(xué)術(shù)委員會將作為平臺技術(shù)支撐、技術(shù)審查的重要載體,擔(dān)負(fù)審議實驗平臺建設(shè)方案、實證測試方案，實證分析方法的科學(xué)性、合理性，評定平臺數(shù)據(jù)分析報告的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，評審“揭榜掛帥”等科研項目的完成質(zhì)量等任務(wù)。

此次會議聚焦一期項目建設(shè)取得的良好實踐、探討交流二、三期項目建設(shè)方案和原則，并圍繞促進(jìn)平臺可持續(xù)發(fā)展開展研討，為推動國家光伏、儲能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展建言獻(xiàn)策。

平臺一期運(yùn)行：161種實證方案、六大實證對比區(qū)

據(jù)介紹，國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）位于黑龍江省大慶市，是國家能源局批準(zhǔn)的首個國家級光伏、儲能實證實驗平臺，是貫徹落實中央碳達(dá)峰、碳中和的重要舉措。平臺以推動光伏、儲能行業(yè)發(fā)展為目標(biāo)，于2021年11月啟動試運(yùn)行，2022年1月正式運(yùn)行，填補(bǔ)了行業(yè)戶外實證空白。平臺總建設(shè)規(guī)模105萬千瓦，實證實驗約640種方案。一期項目實證實驗方案161種、產(chǎn)品69種，涉及31個制造廠商，基本涵蓋了國家光伏、儲能行業(yè)的主流產(chǎn)品和具備推廣應(yīng)用的新產(chǎn)品。

按照進(jìn)度，每年布置不少于100種實證實驗方案，對當(dāng)年新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、新設(shè)計方案開展實證、實驗、檢測。每年根據(jù)當(dāng)年技術(shù)進(jìn)步情況設(shè)置6個實證實驗對比區(qū)，各區(qū)采用統(tǒng)一的分區(qū)編碼原則。

據(jù)介紹，該平臺重點開展高寒高緯度氣候環(huán)境下光伏設(shè)備、儲能產(chǎn)品及系統(tǒng)的戶外實證研究。為了確保平臺測試方案的科學(xué)性、測試條件的一致性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，在方案設(shè)計、設(shè)備選型、數(shù)據(jù)分析等各階段，開展技術(shù)交流會、方案論證會、專家咨詢會。力求客觀地反映實證產(chǎn)品、實驗方案在高緯度寒溫帶典型氣候區(qū)的戶外實際運(yùn)行特性，與實驗室數(shù)據(jù)、理論設(shè)計數(shù)據(jù)相互驗證，為光伏行業(yè)設(shè)計、施工、設(shè)備研發(fā)及制造、運(yùn)行維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)制定等提供詳實的實測數(shù)據(jù)，促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

其中，平臺一期布置了6個實證實驗對比區(qū)，實證實驗方案161種，包括4個產(chǎn)品實證實驗區(qū)：光伏組件、逆變器、支架、儲能產(chǎn)品，以及2個系統(tǒng)實證實驗區(qū)：光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)。每個實證區(qū)幾乎涵蓋了當(dāng)下國內(nèi)主流的先進(jìn)技術(shù)類型。以組件實證實驗區(qū)為例，技術(shù)路線從Perc到N型的TOPCon、異質(zhì)結(jié)以及IBC，甚至鈣鈦礦都被納入實證范圍，還包括了不同的尺寸、封裝方式、版型的多種類型組件，可以更好的結(jié)合實驗室數(shù)據(jù)給行業(yè)提供參考與借鑒。


在實證內(nèi)容方面，實證平臺主要包括設(shè)備實證實驗采用縱向?qū)Ρ群蜋M向?qū)Ρ认嘟Y(jié)合、縱向驗證設(shè)備在戶外不同應(yīng)用場景和運(yùn)行環(huán)境下實證結(jié)果是否達(dá)到企業(yè)承諾的指標(biāo)及參數(shù)以及橫向驗證對比各設(shè)備在不同應(yīng)用場景和運(yùn)行環(huán)境下實際運(yùn)行狀況。


光伏系統(tǒng)方面則是以系統(tǒng)為對象，測試不同組件、不同支架、不同逆變器組合方案在實際工況下的各種性能；儲能系統(tǒng)實證實驗區(qū)由100%光伏與儲能設(shè)備組成且實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻需求的光儲電站系統(tǒng)，通過對光儲系統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)合控制，改善光伏發(fā)電特性，提高電力電子設(shè)備主動支撐和調(diào)節(jié)出力能力，使光儲電站自身具備一定可調(diào)性、安全性、穩(wěn)定性，逐漸成為新型電力系統(tǒng)的一種主力電源，降低電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量，實現(xiàn)電源側(cè)調(diào)峰調(diào)頻功能。

“為了體現(xiàn)平臺的公正性，力求所有被測試設(shè)備邊界條件的一致性，平臺安裝了涵蓋資源、環(huán)境、電性能、機(jī)械性能等7大類19種在線測試設(shè)備共計515臺（套），實現(xiàn)光伏電站全要素、全過程數(shù)據(jù)實時采集和分析”，謝小平介紹到，平臺建立了完整的檢測機(jī)制、運(yùn)行機(jī)制、數(shù)據(jù)發(fā)布機(jī)制和應(yīng)用機(jī)制，確保平臺建設(shè)、運(yùn)行和成果使用有章可循、科學(xué)規(guī)范。

一季度實證成果：光儲融合的探索

據(jù)介紹，實證平臺一期從不同應(yīng)用場景（不同反射場景、不同溫度場景）、不同典型天氣（晴天、多云天、陰天）24個維度，結(jié)合實證實驗對比區(qū)分析內(nèi)容，開展實證數(shù)據(jù)對比，第一季度共形成百余項對比數(shù)據(jù)。未來將形成季度、半年度和年度詳細(xì)實證實驗技術(shù)成果報告、對外發(fā)布實證實驗成果報告，同時也可以針對不同用戶需求編制專項實證數(shù)據(jù)分析報告。

從輻射數(shù)據(jù)來看，第一季度主要為雪地應(yīng)用場景，背面輻照占比較高，傾斜面平均達(dá)到15.85%；1月和2月主要為雪地，背面輻照占比較高，3月份隨著積雪融化，應(yīng)用場景為土地，背面輻照占比下降明顯。


從支架的實證數(shù)據(jù)來看，雙軸發(fā)電量最高，垂直單軸和全維支架故障較高，發(fā)電量偏低，不同類型支架發(fā)電量與輻照趨勢基本一致。此前，從數(shù)據(jù)分析可以看到，跟蹤支架實測背面輻照增益與理論背面輻照增益差距較大。報告建議，隨著跟蹤支架的規(guī)模化應(yīng)用，應(yīng)開發(fā)一套用于計算跟蹤支架背面發(fā)電量的軟件。


鑒于目前各地區(qū)對于光伏復(fù)合項目要求中支架高度越來越高，從大慶基地的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，距地1.6m發(fā)電量最高，分別較距地1.4m和1.2m高0.05%、0.42%。不同距地高度正面輻照差異較小，但不同距地高度背面輻照差異較大，距地高度越低，背面輻照越小，背面輻照占比越低。


從光伏系統(tǒng)的實證數(shù)據(jù)來看，現(xiàn)行設(shè)計方法采用地理位置、應(yīng)用場景、氣象環(huán)境等參數(shù)計算，與實際運(yùn)行過程中實測數(shù)據(jù)偏差較大，出現(xiàn)不同程度的逆變器限功率、箱變限功率等現(xiàn)象，需長期監(jiān)測、數(shù)據(jù)積累，用不同設(shè)備匹配探索適用于本地區(qū)的光伏電站設(shè)計所用的邊界條件、計算方法。另外，報告建議，新能源設(shè)備種類多，占比面積大，設(shè)計階段需精細(xì)化，避免施工錯誤。

通過大慶基地系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，按照現(xiàn)行計算方法反算變壓器低壓側(cè)以下光伏電站系統(tǒng)效率，計算結(jié)果表明：系統(tǒng)效率隨著輻照量變化而變化，此現(xiàn)象與雙面組件、跟蹤支架對發(fā)電量的影響關(guān)系密切，需要長期實證監(jiān)測、積累數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗，研究適用光伏電站以雙面組件、跟蹤支架為主的系統(tǒng)效率計算公式。


此外，根據(jù)系統(tǒng)實證數(shù)據(jù)，還發(fā)現(xiàn)不同支架類型組合方案的運(yùn)行出力曲線各不相同，其中，以固定支架為主的組合方案曲線為單峰拋物線型曲線；以平單軸為主的跟蹤支架出力曲線為雙峰馬鞍型曲線，與固定支架峰值出現(xiàn)的時間不同；以雙軸為主的跟蹤支架出力曲線為扁平拋物線型曲線，與固定支架相比較，發(fā)電量高20%左右，最大峰值功率高15%同一子陣集成不同類型支架為扁平單峰拋物線型曲線或扁平雙峰馬鞍型曲線，與固定支架相比較，發(fā)電量高3%左右，最大峰值功率低9%。


針對以上特性，不同支架與雙面組件、逆變器組合得出不同功率曲線，目前以固定支架為主的設(shè)計方案功率曲線在高輻照下功率最大，需研究通過不同支架、不同逆變器、不同組件等各種組合方式實現(xiàn)光伏電站自身錯峰運(yùn)行。隨著并網(wǎng)光伏電站規(guī)模越來越大，光伏電站設(shè)計過程中要結(jié)合當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷特性，對設(shè)備選型、組合方案進(jìn)行比選，提出適用于當(dāng)?shù)刎?fù)荷特性的光伏電站設(shè)計方案。

在儲能系統(tǒng)實證中，通過儲能產(chǎn)品及系統(tǒng)實證實驗區(qū)的設(shè)備安裝、調(diào)試和聯(lián)合控制運(yùn)行，暴露出“光伏+儲能”要實現(xiàn)真正融合，達(dá)到常規(guī)能源出力效果，還需要重點關(guān)注和解決以下問題。

一是現(xiàn)有控制策略無法滿足穩(wěn)定運(yùn)行需求。由光儲發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成的光儲聯(lián)合發(fā)電站不同于常規(guī)儲能電站，針對不同工況的適應(yīng)性要求，現(xiàn)有光儲發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通訊方式，光伏和儲能控制的響應(yīng)時間、響應(yīng)速率及其同步性，均不能可靠地滿足光儲聯(lián)合穩(wěn)定運(yùn)行的需求。

二是優(yōu)化調(diào)整控制策略難度大。光儲發(fā)電系統(tǒng)配套供貨廠家較多，運(yùn)行工況復(fù)雜，產(chǎn)品的協(xié)同配合難度大，需要不斷積累和總結(jié)經(jīng)驗，通過數(shù)據(jù)分析和研究，調(diào)整協(xié)同配合的控制策略，并與廠家不斷溝通，持續(xù)優(yōu)化升級。

三是光儲聯(lián)合需開展大量基礎(chǔ)性創(chuàng)新研究。光儲聯(lián)合發(fā)電站契合新型電力系統(tǒng)的需求，本次建設(shè)的光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)是首次實驗，沒有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和可借鑒學(xué)習(xí)的經(jīng)驗資料，需開展大量的基礎(chǔ)研究和跨行業(yè)、多學(xué)科的科學(xué)研究。

作為雙碳目標(biāo)下的主要能源形式，以光伏、風(fēng)電為代表的新能源正處于飛速發(fā)展的周期。一方面，在追逐裝機(jī)目標(biāo)之后，行業(yè)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展與追求單瓦利潤將成為大勢所趨；另一方面，作為目前的主流能源儲存形式，儲能正與新能源一起同步發(fā)展，但對于二者的結(jié)合，國內(nèi)經(jīng)驗尚且不足，如何將兩種方式更好的融合進(jìn)而達(dá)到支撐電網(wǎng)的目標(biāo)，也是行業(yè)當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)之一。大慶基地作為從產(chǎn)品到系統(tǒng)端、從光伏到光儲，全面覆蓋的實證平臺，將為行業(yè)精細(xì)化發(fā)展提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

此外，國家電投光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心副總經(jīng)理龐秀嵐從整體設(shè)計方案、設(shè)計思路、實時在線測試系統(tǒng)等方面，就平臺二期建設(shè)方案進(jìn)行詳細(xì)通報，并與學(xué)委會成員圍繞基地未來建設(shè)發(fā)展等進(jìn)行交流。

共享成果，推動光儲融合發(fā)展研究

在交流階段，“深化與國家權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)的交流，將平臺建設(shè)成為高可靠性、標(biāo)準(zhǔn)化的國家級認(rèn)證中心”，郝躍在談到平臺未來發(fā)展時指出，建議平臺在儲能產(chǎn)品和方案的實證試驗等方面繼續(xù)加大工作力度，更好地發(fā)揮平臺作用。

楊德仁則表示，“平臺形成了很好的數(shù)據(jù)庫，后期可以通過白皮書等形式，對相關(guān)企業(yè)和大專院校開展科技研究提供公共數(shù)據(jù)服務(wù)，推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和高質(zhì)量發(fā)展。”

“平臺一期建設(shè)取得了非常好的成果，到現(xiàn)場參觀時很震撼，具有開辟性、開拓性和示范性的特點，必將有力推動中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”周孝德前往平臺一期項目現(xiàn)場實地查看了解了平臺建設(shè)運(yùn)行情況，希望繼續(xù)強(qiáng)化光伏+儲能的融合發(fā)展研究。

“進(jìn)一步加強(qiáng)特殊實驗環(huán)境下的實證實驗，打響品牌”“加強(qiáng)對外交流合作，提升平臺的權(quán)威性，擴(kuò)大影響力和公信力”“在數(shù)據(jù)成果應(yīng)用方面要做到企業(yè)共享、行業(yè)共享、政府共享，將數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)科學(xué)研究結(jié)合，做好專業(yè)人才培養(yǎng)和標(biāo)準(zhǔn)制定”“探索光伏+儲能的最優(yōu)化配置，在儲能的電芯控制、儲能控制策略等方面開展更多研究”……

學(xué)委會成員充分肯定了平臺建成運(yùn)行后在數(shù)據(jù)實時采集和分析等方面取得的成果，希望未來持續(xù)加強(qiáng)融合創(chuàng)新，發(fā)揮積累的數(shù)據(jù)和技術(shù)優(yōu)勢，持續(xù)優(yōu)化平臺建設(shè)、系統(tǒng)運(yùn)行和實證實驗理念和方案創(chuàng)新，保障平臺特色化運(yùn)行，為更好地服務(wù)國家及地方行政主管部門、行業(yè)協(xié)會、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主管機(jī)構(gòu)，推動國家光伏、儲能產(chǎn)業(yè)更高質(zhì)量發(fā)展，助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建等發(fā)揮更大作用、作出更大貢獻(xiàn)。

據(jù)了解，平臺的實證實驗方案廣泛征集意見，成果對外開放，服務(wù)國家主管部門、地方政府、行業(yè)協(xié)會、設(shè)計研究單位、高校及科研院所、電源開發(fā)企業(yè)、制造企業(yè)等。平臺編制發(fā)布季度、年度實證實驗成果，利用平臺網(wǎng)站供行業(yè)查閱，為企業(yè)提供專項數(shù)據(jù)分析報告，是行業(yè)技術(shù)交流、高校教學(xué)培訓(xùn)的平臺。其建成運(yùn)行，不僅推動了新能源行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步，更是加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，確保國家能源安全的重要實踐。 

原標(biāo)題：161種實證實驗方案！首個國家級光儲實證平臺一期一季度成果發(fā)布