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百兆瓦光伏电站数据对比分析、性能评估方法;
山东保蓝环保工程有限公司   2019-06-23 20:29

  “百兆瓦太阳能发电实证基地是全球唯一一个最大规模的太阳能发电综合技术的实证试验基地,不仅对整个太阳能光伏电站各种技术进行实际考证,甚至为中国乃至全球太阳能领域的发展都将作出重要的贡献。”2017年6月27日至28日,由国家电投集团黄河公司承担的青海省重大科技专项项目“太阳能光伏发电试验基地”通过青海省科技厅组织的成果评价和验收鉴定,国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰在项目验收时这样评价。

  近几年,我国光伏电站开发建设速度较快,但相关的技术研究仍显不足。一方面对于快速发展的新型设备和材料,都是采用实验室分析评估,缺乏户外实证测试分析手段和方法;另一方面,太阳能光伏电站关键设备在线运行检测、测量所需的仪器、方法、精度等与国际先进水平差距较大,对于己建成的大型并网光伏发电系统的实际运行性能评估方法、测量设备精度、设备布置方案等均不成熟,数据对比分析、实际运行性能评估方法单一,无法对己建成光伏电站进行有效评估。

  面对光伏行业发展的技术问题,考虑光伏产业发展的需要,国家电投集团黄河公司经过反复调研论证,最终选择在青海省共和县建设百兆瓦容量的、具备试验功能的太阳能发电实证基地。

  百兆瓦国家级太阳能发电实证基地总装机容量143兆瓦,由6个试验区和2个测试平台组成,设两座35千伏汇集站。将试验区发出的电能进行汇集后经35千伏架空线千伏升压站。

  实证基地集合148种光伏主流技术及产品同台对比,设备囊括了国内外光伏知名制造商的组件、逆变器等,涵盖国内外多种最先进的技术,选用26 种组件,21种逆变器,17种支架,展示30种设计理念、15种新设备、30种新材料以及4种电池的储能技术。

  这里将诸多的光伏设计理念、设计方案进行对比分析,为光伏发电设备提供专业的野外测试、检验及实证对比平台。在资源和气象环境完全相同的条件下进行长期试验检测,对各种不同类产品、设备技术、经济指标进行系统应用对比研究,为太阳能光伏发电行业从设计、安装、运行、维护、投资等方面提供实测数据支持;开展光伏试验示范与技术创新,促进技术产品的改进提升和市场应用推广;为光伏行业设计、设备研发、标准制定、生产运行管理、投资效益分析研究等提供实证平台,提出优化设计、指导设备选型、提高系统效率、降低投资成本,为最终实现光伏发电平价上网提供技术支撑。

  百兆瓦太阳能发电实证基地可谓是光伏发电的“百科全书”。国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成在百兆瓦太阳能发电实证基地实地考察时,曾用“震惊”来形容自己的感受。王斯成说,这是目前国内乃至国际上最大的一个光伏户外测试对比平台。更重要的是,这里采用的是德国弗劳恩霍夫太阳能研究所负责测试对比分析系统方案,获得的数据非常有研究价值和说服力,可以为下一步的技术创新提供重要参考,也为青海光伏产业与国际开展合作交流搭建了一个平台。

  由于百兆瓦规模的户外实证基地的建立在国内外尚属首家,国家电投集团黄河公司没有可以借鉴的经验,建设过程中遇到重重困难,但公司联合多家业内顶级科研机构共同攻克难关,先后提出适用于青海地区气象条件下的光伏发电设备最佳选型及最优设计方案:

  百兆瓦光伏电站数据对比分析、性能评估方法;百兆瓦光伏电站在线监测系统方案设计;百兆瓦光伏电站气象系统方案设计方案,解决了目前百兆瓦光伏电站组件及组串级实时在线监测技术难题和百兆瓦光伏电站大数据分析平台方案设计等。并在国内首次应用了诸多新型设备,解决了设备的施工和运维难题,编制了施工工艺标准和运维标准,并首次采用了诸多新的设计理念和设计方案,如“平单轴+双面”组件,子阵布置屋顶设计等,解决了设计带来的各设备之间的匹配问题。

  百兆瓦太阳能发电实证基地2013年开展方案设计、设备选型等基础性研究工作,于2016年3月开工建设,一期同年6月底投产发电,开展了基地功能设计、光伏发电设备选型、在线监测及分析系统、气象观测与评估、实测数据对比分析、光功率预测系统等研究。

  基地二期建设储能对比区,设计容量20兆瓦,配套分散直流储能8.54兆瓦时,集中储能8.04兆瓦时,囊括了5个厂家4种不同类型的储能电池,分析不同光伏出力曲线、不同限电条件下和不同储能方式下储能电池的运行特性和运行数据,掌握储能控制系统关键技术,该项目于2018年6月26日成功并网发电。

  目前,百兆瓦太阳能发电实证基地项目已获得单鳞片式双轴跟踪支架装置等7项专利,编制了《并网光伏电站施工工艺》等4项行业和企业标准,发表论文3篇。

  下一步,国家电投集团黄河公司将进一步集成创新资源,充分利用已有的实证基地能力条件,发挥综合评测与实证研究的功能,将“产学研用”相结合,尽快打造成为国家级的光伏实证试验基地,共同研究和助力我国光伏发电产业发展,为推动产业技术进步和产业升级提供更强大的支撑。

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