將實證電站2017年1-4月份每日發電量進行統計，對單晶PERC組件/多晶組件發電量進行對比，結果如圖1所示，橫坐標為運行的時間日期，縱軸為光伏系統每kW的日發電量。日直流比發電量主要分布于1~6 kWh/kW范圍之內。單晶PERC組件1~4月間每月日均直流比發電量分別為：4.03 kWh/kW、4.45 kWh/kW、4.814 kWh/kW、4.61 kWh/kW，多晶組件1-4月間每月日均直流比發電量分別為：3.91 kWh/kW、4.31kWh/kW、4.64 kWh/kW、4.41 kWh/kW。1~4月份單晶PERC組件相對多晶每月日直流比發電量增值分別為：3.19%、3.42%、3.72%、4.35%。其中整4個月間單晶PERC組件每日平均直流比發電量為4.47kWh/kW，多晶為4.32kWh/kW， 單晶PERC組件日均直流比發電量相對多晶高出0.15 kWh/kW。單晶PERC組件相對多晶組件每日增發電比例范圍為2%~6%，4個月周期內日平均增發電量為3.67%。

 

圖1：2017年1~4月直流發電統計
 

圖2對1~4月單晶PERC組件與多晶日交流比發電量進行統計(交流表記錄值)，結果同樣介于1~6 kWh/kW范圍之內，其中單晶PERC組件交流日均比發電量為4.28 kWh/kW，多晶為4.11kWh/kW，單晶PERC組件日均交流比發電量相對多晶高出0.17 kWh/kW，整個周期單晶PERC組件相對多晶日均交流發電量在增發比例為4.13%，相對于直流比發電量增加值3.67%有所增加。原因主要是該系統DC/AC偏低，單晶PERC組件工作電壓高，組串工作電壓相對多晶更多時間處于逆變器MPPT范圍內，因此逆變器轉換效率更高。

 

圖2：2017年1~4月交流發電統計
 

圖3：2017年3月不同輻照度下的發電情況

圖4：2016年12月不同輻照度下的發電情況

圖5：2017年3月不同輻照度的占比
 

我們對3月份不同輻照度下單晶PERC組件與多晶組件直流比發電量進行了統計。結果顯示在任一輻照度范圍內單晶PERC組件相對多晶均顯示出高的發量，趨勢與16年12月份相同-隨輻照降低兩種組件比發電量差值有增大的趨勢，0~200 W/m2輻照時PERC組件比發電量比多晶組件高5.6%，不同的是3月份1000W/m2左右的輻照條件下PERC組件的發電優勢仍非常明顯，1000W/m2以上輻照時比發電量增加值為2.73%(16年12月為0.45%)，這應主要是3月份，組件的工作溫度更高因此PERC組件功率溫度系數的優勢體現出來、兩種組件的工作溫度差也更高。對于這樣的戶外發電情況，只有0~200W/m2的發電基本反映實驗室測試的組件低輻照性能，其他輻照段都無法排除溫度的影響。另外，相對1月份，3月份的輻照量明顯增加，尤其是800W/m2以上的輻照部分，占比也有16年12月的36%提高到45%。
 

圖6：2017年1~4月組件不同月份的最高溫度
 

在上一篇文章中，我們所統計的組件平均溫度是對全天數據取平均的結果，因此難以反映組件主要發電狀態下的實際工作溫度以及兩種組件的溫度差，也與從業者的經驗所不符。此次選擇了組件的月最高溫度進行對比，結果如圖3。隨平均環境溫度由1月的23.8度提高到4月的26.8度，環境最高溫度由30.0度提高到32.8度，多晶組件最高工作溫度始終高于環境溫度30攝氏度以上，4月份達64.41度。單晶PERC組件的工作溫度則始終低于多晶組件，2、3月份的工作溫度差達到4.3度以上，對4個月取平均，溫差為3.67度。
 

對于最高溫度差是否能代表工作狀態下的平均溫度差，我們選取了2月7日的發電情況與組件工作溫度進行了分析。首先看2月7日的發電數據，如圖5。每5分鐘統計一次直流發電量，輻照量同樣統計5分鐘內的總輻照量。PERC組件對應的逆變器早晨7：30有發電數據，而多晶組件7：35有發電數據;停止發電的時間分別為18：30和18：20。根據統計到的數據，這部分對直流比發電量的貢獻為4.3Wh/kW。

圖7：單晶PERC與多晶日實時發電量統計
 

由圖7可見，從早晨7:30分開始輻照量(5分鐘內)由0.014MJ/m2逐步增加至12:50的0.309 MJ/m2，隨后輻照度逐步由18:50降至0 MJ/m2.組件隨輻照度增強組件發電量同步增強，單晶PERC系統發電量由開始的0.01 kWh 增加至12:50達到峰值(輻照度峰值)0.211 kWh，多晶系統發電量由開始時的的0.01 kWh 增加至12:10達到峰值0.181 kWh;13:00后隨輻照度下降組件發電量逐步降低，至18:30分組件發電量降至0后逆變器關閉。一天之內組件約發電時間11小時，當天單晶PERC系統直流總發電量為14.58 kWh，多晶系統直流總發電量為13.12 kWh，單晶PERC相對多晶的直流比發電量差值為0.175kWh/kW，即175Wh/kW。

圖8：單晶PERC與多晶日實時溫度統計
 

圖8為2月7日組件表面溫度與環境溫度的實時統計值，對比圖7可知隨光伏系統發電提高，單晶PERC組件與多晶組件的溫差開始變大，早8：15以后、下午17：45以前，單晶PERC組件溫度才高于環境溫度。當日組件最高溫度發生在12：20，單晶PERC組件50.68度，多晶組件53.89度，環境溫度28.09度;兩種組件溫差3.21度。
 

對不同時間點的組件溫度差用該時間點的組件發電量做加權平均(環境溫度用PERC的發電量做加權平均)，所得到的平均溫度為單晶PERC組件43.03度，多晶組件46.17度，環境溫度27.00度;溫差3.13度。可知多晶組件平均溫度高于平均環境溫度19.17度，而兩種組件的平均溫度差與最高溫度差相當(3.13vs3.21度)，因此用月最高溫度差代表組件工作狀態下的平均溫度差是可行的。
 

那么按兩種組件平均溫度差3.5度(43.0度、46.5度)，功率溫度系數分別按-0.39%/oC和0.41%/oC，單晶PERC組件的實際功率應比多晶組件高1.97%。可估算1~4月單晶PERC組件與多晶組件直流比發電量150Wh/kW的差值中(單晶PERC4.47kWh/kW，多晶4.32kWh/kW)，約有85Wh/kW是溫度相關的原因貢獻的。

 

本文給出了290W單晶PERC組件相對于270W多晶組件在中國電器院工業產品環境適應性國家重點實驗室三亞濕熱海洋氣候實證基地更長時段(2017年1~4月)的發電對比情況，單晶PERC組件平均多發電3%以上。單晶PERC組件保持其低輻照發電優勢并體現出比多晶組件工作溫度低~3.5oC的優勢。但1~4月比發電量優勢的擴大(3.19%、3.42%、3.72%、4.35%)不足以通過以上兩點優勢來解釋(4月兩種組件的工作溫度差高于2月和3月)，很有可能與單晶PERC組件(Hi-MO1)更低的衰減有關，我們將在電站運行1年期滿后對組件功率進行測試以佐證這一判斷。