组件温度辐照度矩阵、入射角影响测试及PAN File文件建立-杨磊

中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 杨磊 中科新能源系统质量检测中心 2018年 11月 10日 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 内 容 入射角影响测试二 PAN File文件建立三 温度辐照度矩阵一 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 IEC 61853-1 Clause 8  组件的发电量与其特征性能参数密切相关  环境参数时刻影响着组件的发电特性 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 测试目的：确定温度、辐照度对组件性能影响 IEC 61853-1 Clause 8  光伏组件的 输出功率 是 组件温度 和 辐照度 水平的直接函数；  许多晶体硅光伏组件 , 其 输出功率 与 温度 近似线性相关 ,其 短路电流 一般与 辐 照度 线性相关；  辐照度 与 开路电压 对数相关 , 与填充因子 非线性相关 , 从而导则较大输出功 率与辐照度非线性 相关。 通过测量不同辐照度和温度下 , 光伏组件性能参数 (短路电流、开路电压、 峰 值功率点电流、电压 ) 的值 , 可对光伏组件性能进行评价。 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 IEC 61853-1 规定了在一定的辐照度 ( 100W/m2 -1100W/m2)和温度 ( 15 ℃ -75 ℃) 范围内 , 以功率评定来衡量光伏组件性能的要求。 辐照度 组件温度 W/m2 15℃ 25℃ 50℃ 75℃ 1100 NA 386.7 350.3 312.1 1000 363.4 350.8 318.3 284.0 800 291.2 280.9 255.2 225.5 600 218.3 210.2 189.7 167.6 400 144.5 139.2 123.7 NA 200 71.2 67.9 NA NA 100 34.5 33.0 NA NA Pmax与辐照度和温度对应关系 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 a) 固定温度 ， 测量 100W/m2 -1100W/m2范围的 Isc、 Voc、 Pmax、 Vmax； b) 在 800W/m2 - 1000W/m2与 100W/m2 -300W/m2区间分别固定 1个辐照度 ， 测 量不同温度下的 Isc、 Voc、 Pmax、 Vmax； c) 比较在两个区间辐照度下测试的 Pmax、 Vmax的温度系数 ， 若 β偏差在 10%内 ， δ偏差在 15%内 ， 可用两个区间的温度系数平均值修正温度矩阵所要条件下特征 值；否则需逐一测量 。 因 α值较小 ， 其影响未做考虑 。 简易方法（仅适用 IEC 60904-10规定的线性组件） 有跟踪器在自然光下测试、无跟踪装置在 自然光下测试（实验测试通常不做考虑） 测试方法 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心  太阳模拟器： BBB级或更好  参考器件： 满足 IEC 60904-2，输出随辐照度线性符合 IEC 60904-10  电流、电压：样品与参考器件输出精确度达到 ±0.2%（ 1000W/m2）。  温度： 样品温度、参考器件温度、环境温度测试准确度 ±1℃ ， 重复性 ±0.5℃ 。 组件安装：与光线中心线的垂直度在 ±2℃ 以内 组件温度：测试过程中温度变化在 ±1℃ 加热装置及控温装置 太阳模拟器法 测试方法 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 电流（ A） 电压（ V） 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 电流（ A） 电压（ V） 15℃ 25℃ 50℃ 75℃ 组件功率 、 短路电流 、 开 路电压 呈现趋势 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 200 400 600 800 1000 1200 功率（ W ） 辐照度（ W/m2） 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 内 容 PAN File文件建立三 入射角影响测试二 温度辐照度矩阵一 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 IEC 61853-2 Clause 7 AOI θ = 入射光线与组件表面法线间的夹角 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 不同表面玻璃的透射率、反射率等差异，组件在特定入射角上吸收的辐照 不同，影响其性能。 AOI对组件输出 电流的影响 入射方向损失 反射损失 取决于组件表面相对于阳光入射的 安装角度，损失与余弦响应成比例 关系 取决于组件表面材料该损失与 表面玻璃的界面特性有关 目的：确定太阳入射角对组件性能的影响 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 空间均匀性：测试区域 B级（ 5%）旋转过程中组 件表 面的空间均匀性都要满足 B级； 时间稳定性： 影响区域内 C级（ 10%）  角度可调支架： AOI准确度 ±1º；  参考器件： 满足 IEC 60904-2，输出随辐照度线性符合 IEC 60904-10；  样品 ISC和参考器件输出：精确度达到 ±0.2%（ 1000W/m2）；  温度： 样品温度、参考器件温度、环境温度测试准确度 ±1℃ ，重复性 ±0.5℃ 。 测试方法 室内法 模拟器 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 (Isc80° / Isc0° )/ cos 80° 比率在 +80° 、 -80° 偏差小于 2%； 旋转对称验证 样品旋转幅度： -60° ~+60° 范围内不超过 10° ，范围外不超过 5° 每个角度至少 3组数据，取平均 Isc 温度修正，辐照度波动修正。若低辐照 Isc呈现非线性，依据 IEC 61853-1多项式拟合 。 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 户外法 支架： AOI精度 ± 0.5° 参考器件： 满足 IEC 60904-2，需计量入射角影响（ 可选 ） 样品 ISC和参考器件输出：精确度达到 ± 0.2%（ 1000W/m2） 温度： 样品温度、参考器件温度、环境温度测试准确度 ± 1℃， 重复性 ± 0.5℃。 辐照表、直射表： Ggni 、 Gdni 、 Gpoa 风速计： 风速 跟踪装置 法向垂直总辐照、直射 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 晴朗天气中午， 1个小时内完成测试， Gdni/Ggni变化小，风速 85%；各温度传感器值偏差 5℃。 样品旋转幅度： -60° ~+60° 范围内不超过 10° ，范围外不超过 5° ； 初始和结束 0° ， Gpoa0° 、 Isc0° 平均值。 每个角度至少 3组数据， ISC变化不超过 1%。 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 室内法：空间均匀性一般、 时间稳定性好、辐照、温度控制容易 、 不受 天气环境条件影响 、近场散射易控制。 户外法： 空间均匀性好 、时间稳定性一般、辐照、温度、风速不易控 制、 易受天气环境影响、近场散射干扰不易控制。 室内法、户外法比较 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 内 容 入射角影响测试二 PAN File文件建立三 温度辐照度矩阵一 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 PVsyst .PAN 什么是 PAN 1、 Pmax、 Isc、 Voc、 Impp、 Vmpp at STC 2、 Temperature Coefficients of Pmax, Isc, Voc 3、 IV data under different irradiance 4、 IAM 5、 Rsh、 Rs 6、 LID 7、 Information 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 PAN File文件作用 电站系统安装前对系统进行发电量模拟计算分析，比较不同厂家组 件优劣，而 PVsyst软件广泛的被设计、研究等企业使用，而 PAN File是作为组件信息文件就显得尤其重要 PVsyst软件中组件数据信息文件，包含组件电流、电压参数、温 度系数等信息 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 PAN File文件建立 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 利用 PVsyst分析 系统设计、研究分析  不同倾角、方位角、高度发电量  不同反射率下双面组件发电量  遮挡分析  不同型号组件发电量 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 不同倾角对比 安装 : 270W组件 ,2串，共 32块 18度 30度 发电量 、用地成本、支架 等设备成本综合考虑 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 公司简介 保定中科新能源系统质量检测 有限公司（简称“中科质检”） 成立于 2015年，是一家专注于 光伏产品、光伏电站及风电产 品质量检测与评估的高新技术 企业。 中科质检是中国科学院光伏发电 系统和风力发电系统质量检测中 心的长期战略合作伙伴，已取得 CNAS、 CMA相关资质认定，可 面向光伏及风电行业提供全产业 链的专业测试、检验、审核、认 证等全系列解决方案。 年份 \检测业 绩 电站数量 2016 98 2017 142 2018上半年 50 总计 290 总容量 7GW 1 2 3 中 科 新 能 源 系 统 质 量 检 测 中 心 谢 谢 大 家！ 杨磊 电话： 13681435817 邮箱： yanglei5579900@163.com