行业观察

• 复杂地形下渔光互补项目的成本管控及设计要点分析

  白荣丽;

  随着光伏发电平价上网项目的大规模推进，渔光互补项目在土建基础、电气设计及劳务施工方面的成本均高于常规的地面光伏电站，做好渔光互补项目方案优化及成本管控，有助于此类项目的实施落地。主要从不同方案技术经济性比选、电气系统优化设计思路、35 kV集电线路设计优化思路、光伏组件选型、电缆选型、光伏支架基础及桩间加固优化设计等方面展开成本管控要点分析，为渔光互补项目开展精细化设计，控制设计及施工成本提供了参考。

  2022年06期 No.338 5-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K]
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• 光伏组串东西向阴影遮挡整改方案的讨论

  陈全超;张彦昌;

  在山地光伏电站中，当光伏组串未采用随坡就势的方式布置在东、西坡时，由于多种原因会造成施工完成后东、西向相邻光伏组串之间存在阴影遮挡现象。以实际工程案例为基础，针对工程施工完成后现场出现的光伏组串阴影遮挡问题提出了多个整改方案，通过PVsyst软件对各整改方案实施后光伏组串的发电量情况进行了模拟，并与整改前光伏组串的发电量情况进行对比，得出最优的整改方案。分析结果表明，所提出的整改方案有效可行，且能够明显的提升发电效益。研究结果可为解决光伏电站中光伏组串东西向阴影遮挡问题提供参考。

  2022年06期 No.338 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2323K]
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• 湖北省马良镇风电场的风能资源分析与评估

  阳威;孟丹;陈正洪;孙朋杰;

  利用湖北省沙洋县马良镇某风电场中1座高150 m的测风塔1个完整年的观测资料，并结合武汉气象站、钟祥气象站和再分析资料，依据相关技术规范和规定，对该风电场的气象条件、平均风速、平均风功率密度、主导风向等风能参数进行了分析与评估。结果表明：测风塔测得的平均风速和平均风功率密度的月变化和日变化趋势较为一致，且月变化的最小值均出现在7月；测风塔测得150 m高度处的观测年平均风速为5.4 m/s，年平均风功率密度为190.1 W/m~2，观测年有效风速频率为82.3%,9 m/s风速段以上的风速频率为14.4%;150m高度处的长年代年平均风速为5.5m/s，年平均风功率密度为196.9W/m~2；标准空气密度下，150 m高度处的50年一遇最大风速和极大风速分别为35.3、45.9 m/s；估算测风塔150 m高度处的长年代单机等效满负荷运行小时数在2400 h左右；马良镇风电场的主导风向稳定、风能分布集中，具有较好的开发利用价值。

  2022年06期 No.338 20-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 2189K]
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学术研究

• 光伏组件温度特性研究

  冯云峰;郗亚茹;张鹤仙;黄国华;

  为研究多种因素对光伏组件电性能参数的影响，本文基于A+A+A+标准脉冲上打光模拟器与恒温箱，设计搭建了一种精确测试温度系数平台。对比该平台与相对独立降温测试温度系数平台，并对比不同类型光伏组件、不同太阳辐照度条件下的电性能参数。结果表明：对不同类型的光伏组件进行理论及实测分析，得到不同类型的光伏组件温度系数，该系数与温度对禁带宽度影响的理论一致；通过同一光伏组件在不同太阳辐照度下温度系数的对比，得到太阳辐照度与温度系数值呈负相关关系，可通过提高太阳辐照度实现降低光伏组件对温度的依存性。

  2022年06期 No.338 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2627K]
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• 阴影遮挡条件下半片光伏组件横竖向安装时的发电量对比分析

  慎小宝;田书凯;郝东威;樊华龙;李万军;董长安;

  为提高光伏电站投资收益，针对阴影遮挡条件下横向、竖向不同安装方式对半片光伏组件发电量的影响进行了研究。基于太阳电池工作原理，利用LTspice电路仿真软件搭建了半片光伏组件等效电路仿真模型，并通过实测数据对模型进行了验证；结合实测数据与仿真数据，分析讨论了阴影遮挡条件下，不同排布方式时光伏组串发电量产生差异的原因；通过实际光伏发电项目进行了实验测试，验证了所建立的光伏组串阴影遮挡仿真模型具有较好的准确性。结果表明：在光伏组串数量相同条件下，半片光伏组件采用竖向安装、一字型排布与采用横向安装、C字型排布相比，在不同光伏阵列前后排阴影遮挡条件下各有优势；环境中散射光占比越大，竖向安装、一字型排布时光伏组串的抗阴影遮挡优势越明显；环境中的散射光占比及阴影遮挡面积均是造成光伏组件横向、竖向安装发电量差异的主要原因。

  2022年06期 No.338 34-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2215K]
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• 一种求解风电机组最优轮毂高度的数学模型

  袁宗涛;

  旨在建立一种求解风电机组最优轮毂高度的数学模型，并给出具有普适性的轮毂高度比选方法。首先，通过选用功率曲线、风速分布和风廓线模型确定风电机组总收益，由总收益与风电机组轮毂高度的关系得到边际收益；其次，通过建立轮毂高度与塔筒质量的函数关系得到边际成本；最后，在解得最优轮毂高度的基础上给出3种最佳轮毂高度比选方法。研究结果表明：1）在可行域内，风电机组存在最优轮毂高度且值为唯一。2）当可选轮毂高度的最大值小于等于最优轮毂高度时，最大值为最佳轮毂高度；当可选轮毂高度最小值大于等于最优轮毂高度时，最小值为最佳轮毂高度。3）若可选最佳轮毂高度大于最优轮毂高度，则必定存在1个小于最优轮毂高度且收益相同的高度。4）最优轮毂高度与切变指数成正比，与风电机组塔筒单位造价成反比，与风电机组固定成本无关。

  2022年06期 No.338 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2390K]
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• 风电机组偏航误差产生机理及调整策略研究

  徐昆;

  风电机组呈智能化、大容量发展趋势，运行更稳定、安全，偏航控制算法不断优化提升，偏航系统对风精度、灵活性显著提高。然而早期开发建设的风电场中，风电机组普遍采用传统型偏航控制技术，存在对风精度低、偏航滞后及无效偏航次数较多的缺点，偏航系统误差普遍偏大。尤其对于寿命周期已过半的风电机组，此种偏航控制技术对风电机组输出功率的影响更大。依据偏航系统误差产生机理不同，分为偏航静态误差和偏航控制策略误差。为此，有针对性的提出了调整策略，以最大程度优化偏航系统性能、减少偏航系统误差。针对偏航静态误差，提出基于激光雷达和最佳叶尖速比风向补偿因数修正的调整策略；针对偏航控制策略误差，提出反向传播（BP）神经网络LM算法风向预测优化模型和偏航重启对风优化策略。

  2022年06期 No.338 50-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2543K]
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技术应用

• 单晶硅太阳电池湿法刻蚀工艺研究

  何灿;武晓燕;巩运涛;邵海娇;刘苗;

  太阳电池制备过程中湿法刻蚀工艺包括湿法酸抛和湿法碱抛2种，湿法酸抛工艺是利用混酸溶液，对扩散后或激光掺杂后硅片的边缘和背面进行腐蚀，以去除硅片的边缘及下表面的p-n结。目前湿法酸抛工艺使用湿法刻蚀机台，刻蚀机刻蚀槽补液的硝酸/氢氟酸比例高，使硝酸处于过量状态。鉴于含硝酸的废液的处理成本高，且硝酸过量同样不利于硅片背面抛光的现状，提出一种在不影响太阳电池光电转换效率和良率前提下的湿法酸抛工艺——富氢氟酸工艺。若要对产线进行更新换代，则可采用湿法碱抛工艺，该工艺是去除硅片背面磷硅玻璃后，利用强碱与硅反应来去除硅片背面的p-n结，该工艺与产线更容易匹配，且更加环保。

  2022年06期 No.338 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2004K]
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• 新型热管式PV/T组件综合效率提升的实验研究

  吕伟中;艾雄杰;安兴才;

  针对PV/T组件的特性，通过从吸热导热材料特性、太阳电池特性及导热性能这3个方面进行研究，最终得出若要同时提升PV/T组件光电转换效率和集热效率，宜选用高导热系数的EVA封装材料、低温度衰减系数的多晶黑硅太阳电池，并可通过填充石墨烯填缝料增大吸热材料的热传导面积，由此研发出一种新型热管式PV/T组件，通过第三方检测机构的检测发现，新型热管式PV/T组件达到了提升综合效率的目的。

  2022年06期 No.338 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2071K]
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• 基于光伏发电的膜法苦咸水淡化系统的优化设计

  黄佳胜;徐政;刘柯妤;陈锐坚;

  基于膜法苦咸水淡化技术和实验，对比反渗透膜和纳滤膜的除盐性能，确认利用光伏发电的膜法苦咸水淡化系统的运行特性，优化设计光伏阵列和储能单元的配套容量。中盐度苦咸水的淡化实验结果表明：基于光伏发电技术，采用反渗透膜的苦咸水淡化系统（下文简称为“反渗透系统”）的除盐率高，而采用纳滤膜的苦咸水淡化系统（下文简称为“纳滤系统”）的淡化效果取决于纳滤膜的选型。选用离子截留率高的纳滤膜VNF2后，虽然纳滤系统产水的电导率约为反渗透系统的4～7倍，但产水的总溶解固体（TDS）浓度仍远低于饮用水国家标准，吨水能耗仅为反渗透系统的50%～60%，可大幅减小所需光伏阵列的容量，降低系统成本。配套使用蓄电池储能单元，能够进一步提高基于光伏发电的膜法苦咸水淡化系统和光伏阵列的利用率，降低制水成本。

  2022年06期 No.338 71-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2889K]
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• 光伏发电用直流熔断器的额定电流计算方法与设计选型研究

  刘冉;

  虽然国内外与光伏发电相关的设计标准在不断更新，但鲜见相关国际标准的详细解读。基于此，介绍了IEC、NEC等国际标准关于光伏发电用直流熔断器的额定电流计算方法及设计选型，分析了不同标准之间的差异，进行了案例计算，并给出了选型建议。以期该研究可为光伏发电系统设计者提供选型设计参考。

  2022年06期 No.338 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K]
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• 单面和双面光伏组件最佳安装倾角的设计对比研究

  马竞涛;

  随着双面光伏组件与单面光伏组件制造成本差距的快速缩小，根据《中国光伏产业发展路线图（2020年版）》，双面光伏组件的市场占有率在2020年已攀升至30%以上。由于双面光伏组件具有背面发电量增益的特性，当光伏发电系统采用固定支架时，单面光伏组件和双面光伏组件的安装倾角在设计时存在一定差异。选取宁夏回族自治区中卫市中宁县、山东省滨州市沾化区、江西省新余市3个地区分别作为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类太阳能资源区及不同地面反射率的项目代表地，通过PVsyst软件建模，对不同项目地光伏发电系统分别采用单面光伏组件和双面光伏组件时的最佳安装倾角进行仿真分析。研究结果表明：大部分应用场景下，双面光伏组件的最佳安装倾角一般比单面光伏组件的最佳安装倾角略高，双面与单面光伏组件最佳安装倾角之间差值的绝对值与双面光伏组件背面发电量增益值呈正相关。以期该研究结果可为当下及未来光伏组件最佳安装倾角设计提供参考思路。

  2022年06期 No.338 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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• 光伏组件色差对组串发电效率的影响浅析

  谢中庆;张树良;

  普坪光伏电站在投产后发现其光伏组件颜色存在差异。以该光伏电站为例，对电站中的深颜色光伏组件和浅颜色光伏组件的发电情况进行了对比分析，并在试验室对浅颜色、深颜色光伏组件进行了标准测试条件下的I-V测试。结论表明：光伏组件色差对组串发电效率存在影响，深颜色光伏组串的发电效率比浅颜色光伏组串的发电效率约高1%。该结论可为今后光伏电站建设期的光伏组件选择和运营期的精细化管理提供参考，以实现发电效益最大化。

  2022年06期 No.338 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
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• 石墨舟卡点处硅片及单晶硅太阳电池品质异常的研究

  张福庆;王贵梅;孙晓凯;赵鹏飞;曹占傲;

  在太阳电池制备过程中，采用等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺对硅片背面镀膜是其重要工序之一，但石墨舟卡点处的硅片在镀膜后常出现瑕疵，且制备的太阳电池进行电致发光（EL）测试时石墨舟卡点处存在EL发黑的情况，严重影响太阳电池的品质。基于此，以利用二合一管式PECVD设备进行硅片背面镀膜时出现的石墨舟卡点处硅片瑕疵及单晶硅太阳电池EL发黑的异常现象为研究对象，分析了此种PECVD设备镀膜时，射频电流、石墨舟卡点形状及石墨舟清洗液配方对石墨舟卡点处硅片和单晶硅太阳电池品质异常的影响，并提出了解决方案。结果表明：利用二合一管式PECVD设备进行硅片背面镀膜时，采用低射频电流、石墨舟采用与硅片接触面积大的卡点形状、石墨舟清洗液配方选择单纯的氢氟酸溶液，能有效解决石墨舟卡点处硅片和单晶硅太阳电池品质异常的情况，显著提升硅片使用该PECVD设备镀膜时的品质及太阳电池良品率。

  2022年06期 No.338 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1816K]
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• 期刊简介

  <正>本刊创刊于1980年，是由中国科协主管、中国可再生能源学会（原中国太阳能学会）主办、国内外公开发行的国家级可再生能源类专业科技期刊，是中国新能源与可再生能源行业的主流媒体。

  2022年06期 No.338 3-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K]
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