特别报道

• 以ABC技术创新定义光伏产业新质生产力——专访上海爱旭新能源股份有限公司董事长陈刚

  李鹏;

  <正>在国家政策大力推动下，中国光伏发电已全面实现平价上网，且中国光伏产业已引领全球光伏产业数十年。在当前光伏市场竞争日益激烈的新形势下，光伏技术亟需新突破，光伏产业仍需再升级。背接触(BC)太阳电池作为近几年量产的新型太阳电池技术受到市场广泛关注，为此，本刊记者以BC太阳电池技术及光伏产业发展趋势为主题，对上海爱旭新能源股份有限公司(下文简称为“爱旭”)董事长陈刚进行了专访。

  2025年05期 No.373 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K]
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行业观察

• 太阳能跨季节储热技术的应用现状及前景分析

  张超;王明明;王龙基;刘寅;周东东;董岁具;

  太阳能跨季节储热技术是实现建筑节能效益的关键手段，可解决太阳能在时间和空间上供需不平衡的问题。综述了太阳能跨季节储热技术的研究现状与应用进展，重点探讨了太阳能集热器及3种主要储热技术的优势、瓶颈与未来研究方向。研究结果表明：太阳能集热器在降低热损失、优化结构和布置方面仍面临挑战；储热技术则需解决占地面积、材料稳定性、可控性、成本和结构复杂性等方面的问题。旨在为太阳能跨季节储热技术的进一步应用提供理论支撑。

  2025年05期 No.373 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2091K]
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• 滩涂光伏发电项目的桩基施工现状及改进措施分析

  官明开;贾斌;郭思源;田会元;林旻;

  滩涂光伏发电项目中桩基的数量众多，桩基转运及沉桩施工是项目施工过程中的重点和难点，桩基施工效率及成本直接影响项目的整体进度及成本。针对滩涂光伏发电项目的施工环境，以预应力高强度混凝土(PHC)管桩桩基为例，对当前国内滩涂光伏发电项目建设过程中此类桩基的施工现状及关键施工工序进行了分析，并针对当前的施工设备及技术现状，提出了相应的改进措施。分析结果显示：1)针对桩基转运，相较于传统的采用履带式起重机的海上施工临时平台方案，采用龙门式起重机转运平台方案后，转运效率提高了5倍以上，方案造价降低了约29%，实现了项目的降本增效。2)针对桩基沉桩施工，对传统的浮箱打桩平台进行改进，通过增加平台稳定模块、精度校核和跟测模块，有效提高了此类打桩平台的抗风浪稳定性和定位精度，同时也使施工效率提升了约1倍。以期研究结果可为今后滩涂光伏发电项目的桩基施工提供参考。

  2025年05期 No.373 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K]
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• 山地光伏电站的建设与运维管理

  彭国辉;

  随着平原土地资源日益稀缺，山地光伏电站数量逐步增多，对此类光伏电站的建设与运维管理阶段进行研究显得尤为必要。针对山地光伏电站的设计、施工、设备调试与并网测试等建设阶段，以及运维管理阶段进行了分析，并对山地光伏电站的预防性维护与故障处理方式进行了介绍。分析结果显示：只有各阶段均做到严谨规划和精确实施，才能确保光伏电站稳定运行、高效发电，且能更好地与电网对接，并通过有效的运维管理和应对机制来保障电站持续良好运行。以期研究结果为未来同类项目的实施提供参考。

  2025年05期 No.373 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K]
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• 高山地区风电项目进场道路降坡扩宽改造方案的分析与应用

  邓建辉;张泽;许明春;吴小平;申嘉颖;黄成;

  随着当前风电机组朝着大型化、集约化发展，为满足叶片、塔筒等大型设备的运输，高山风电项目的道路优化改造变得必不可少。此种道路优化改造通常采用降低标高来扩宽路面的方式，但当路段坡比超过极限值时，无法通过此方式来扩宽路面，甚至有时还需要提高标高来减小坡比。而无论哪种情况都面临巨大的工程量与施工难度，因此，针对特定地形条件下的最佳施工方案进行模拟，进一步优化设计参数，有助于实现高山风电项目的可持续发展。以湖南省某高山风电项目的某段进场道路K0+540-K1+000为实例，对比分析了增宽降比、建墙设板和架桥降比这3种进场道路的降坡扩宽改造方案，得到最优解决方案，并对其应用效果进行了评估。分析结果显示：建墙设板方案在工程造价、施工难度及安全风险方面均优于其他方案；采用此方案后进场道路的坡比由19.006%降为17.000%，且挡土墙的抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性、地基应力及偏心距、基础强度、墙底截面强度等参数经验算后也均符合相关规范的要求。

  2025年05期 No.373 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2633K]
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学术研究

• 考虑遮挡效应的漂浮式光伏方阵顺风向风荷载的数值分析及简化计算方法研究

  左得奇;杨光;杨振宇;侯克让;钟飞;

  为提高漂浮式光伏方阵的顺风向风荷载计算的准确性，对顺风向作用下漂浮式光伏方阵的风荷载遮挡效应进行了详细研究。首先基于计算流体力学(CFD)方法建立了漂浮式光伏方阵的CFD数值模型，并对其计算合理性进行了验证；然后分析了风荷载遮挡效应的影响因素及分布规律，引入风荷载衰减系数来反映漂浮式光伏方阵的风荷载遮挡效应，并得到风荷载衰减系数的分布规律及解析公式；最后提出了考虑遮挡效应的漂浮式光伏方阵顺风向风荷载简化计算方法，并对其计算结果进行了验证。研究结果表明：1)顺风向条件下，漂浮式光伏方阵的风荷载遮挡效应明显，但影响范围有限且分布不均匀；迎风面第1排光伏组件的风荷载最大，自第2排开始迅速减小，但在一定迎风距离后又逐渐增大；漂浮式光伏方阵中边缘光伏组件的风荷载遮挡效应略小于非边缘光伏组件的风荷载遮挡效应。2)采用T/CPIA 0017—2019计算方法时，因所有光伏组件的参数取值均相同，导致其计算得到的风荷载显著偏大。3)风荷载衰减系数可较好地反映漂浮式光伏方阵中的风荷载遮挡效应，其受光伏组件安装倾角的影响较大，与风速的相关性较小。4)所提出的考虑遮挡效应的漂浮式光伏方阵顺风向风荷载简化计算方法得到的计算结果与CFD数值模型的模拟结果吻合度较好，且计算过程相对简单，在工程设计中具有更强的可操作性，可节约大量数据分析带来的计算成本及时间成本，具有更好的工程经济性。

  2025年05期 No.373 39-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2547K]
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• 晶硅太阳电池减反射膜光学参数测试的研究

  赵孟钢;郝培远;郭宇;

  提高太阳电池光电转换效率主要通过改变单晶硅表面的微结构和分区掺杂工艺，而通过改变SiO2/SiNx叠层薄膜的厚度及工艺条件可以增强其对硅片的钝化及光陷作用，因此涉及到薄膜的厚度与其他光学参数的测量和表征问题。首先针对晶硅太阳电池表面减反射膜的材料、制备技术和性能测试进行了介绍；然后针对减反射膜的光学参数测试，介绍了1种适用于生产线全检的在线椭偏仪，并通过实验对该在线椭偏仪与常用离线椭偏仪的测试性能进行了对比。研究结果表明：1)该在线椭偏仪采用非接触测量，可实现晶硅太阳电池的“零”损耗；可实现生产线全检，剔除异常晶硅太阳电池，降低成本，提高整线质量；降低人工抽测成本和碎片风险；在生产线工艺调整时，可提供实时监控数据；匹配制造执行系统(MES)，可实现数据的工艺追溯，有利于快速分析问题。2)小批量晶硅太阳电池的SiNx减反射膜厚度对比测试和折射率对比测试的结果均显示，该在线椭偏仪与离线激光椭偏仪的测试结果基本一致，且已得到太阳电池生产厂家的认可。3)经过量产应用验证，证明了该在线椭偏仪可为提升晶硅太阳电池生产线的良率提供有效帮助。

  2025年05期 No.373 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2072K]
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• 太阳能热水器热损因数的季节测试研究

  李开春;张景珊;赵升辉;陈荣华;黄银川;

  太阳能热水器因具有环保、节能等优势而获得了广泛应用，热损因数是衡量其保温性能的关键指标，但现有研究缺乏多种类型太阳能热水器在多个影响因素下的综合研究。采用控制变量法，利用先进检测设备，以普通真空管、平板阳台式、U型管阳台式、平板分体式和U型管分体式这5种典型的太阳能热水器为研究对象，在1—10月、夜间环境温度为1～31℃的条件下开展热损实验，对不同季节的夜间平均环境温度、贮热水箱内水的起始温度和结束温度等因素对太阳能热水器热损因数的影响进行了研究。研究结果表明：不同类型太阳能热水器的热损因数受夜间环境温度、贮热水箱内水的起始温度等因素的影响呈现出不同的变化规律。在相同实验条件下，随着季节变化，夜间平均环境温度越高，贮热水箱内水的起始温度与夜间平均环境温度之差越小，普通真空管太阳能热水器的热损因数越小，而平板阳台式、平板分体式太阳能热水器的热损因数越大；U型管阳台式、U型管分体式这两种太阳能热水器的热损因数随季节变化的变化程度不明显。研究结果为太阳能热水器的性能优化提供了全面的数据支持和理论依据。

  2025年05期 No.373 58-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2595K]
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• 基于ARIMA模型的风电机组偏航控制策略研究

  魏凯;杨中杰;仝彭莎;祁成曦;黄智强;

  现有的风电机组偏航控制策略普遍存在滞后性，且由于实际风向变换频繁导致风电机组偏航次数过多，损耗了偏航系统部件的使用寿命。基于此，提出1种基于ARIMA模型的风电机组偏航控制策略，首先将采集到的风向数据进行预处理，然后作为模型输入参数，用于短期风向预测；然后结合短期风向预测结果设计风电机组偏航控制策略；最后通过6个风电场的实际数据验证了该偏航控制策略的控制效果。研究结果表明：1)ARIMA模型基于6个风电场风向数据得到的MAE值均小于6.00°，最大值为5.71°，说明该模型预测得到的风向角度偏差较小，可为风电机组提供有效的风向参考。2)采用基于ARIMA模型的偏航控制策略后风电机组的偏航次数下降比例为36.08%～72.96%，且随着偏航次数下降，偏航时间也有不同程度的减少，优化效果明显，有利于延长风电机组偏航系统部件的使用寿命。

  2025年05期 No.373 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K]
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技术应用

• PERC单晶硅太阳电池的EL图像铝主栅发黑原因的研究

  王玉涛;杨少茹;刘月敏;邵海娇;武晓燕;

  通过实验对PERC单晶硅太阳电池的EL图像铝主栅发黑现象的影响因素进行了研究并提出了解决方案。研究结果表明：1)氧化铝镀膜时温度偏低可能是导致此类太阳电池EL图像铝主栅发黑的关键因素，工艺因素叠加对其影响更加显著；2)当氧化铝镀膜过程中发生射频打火时，会导致辉光放电电压和电流波动较大，降低膜层致密性，铝主栅更容易腐蚀硅基底，进而形成外观无异常的铝主栅发黑太阳电池；3)通过优化铝浆中玻璃粉成分，可改善外观无异常PERC单晶硅太阳电池的EL图像铝主栅发黑问题。

  2025年05期 No.373 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2269K]
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• 多能互补风光水火储一体化系统装机容量规划及协调控制方法研究

  秦柯;胡江;刘小江;何向刚;马蕊;

  为响应国家“双碳”目标，实现电力系统绿色低碳发展的要求，确保可再生能源并网经济性和安全性，以大型水电站和火电厂为依托，构建多能互补风光水火储一体化系统，提出1种多能互补的风光水火储一体化系统装容量规划和协调控制方法；建立双层规划模型，通过与固定装机容量的风光水火储一体化系统进行了对比。研究结果表明：双层优化模型同时考虑了装机容量和多能互补运行协调控制的优化，二者均可达到最优；优化后的投资成本下降，可在较小的储能系统装机容量下实现无弃风、无弃光，并获得更高的收益；双层优化模型的下层控制方法实现了多能互补协调控制，在保证系统平衡的同时，火电机组输出功率减少且更加平稳，提高了一体化系统的稳定性。

  2025年05期 No.373 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2666K]
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• 光伏支架基础现状与砂砾石地质下其结构优化的研究

  王怡平;李进孝;任志凤;谢鑫宇;毛湘;刘建坤;

  利用科学计量学对中国120篇关于光伏支架基础的论文进行了分析，探讨了年度发表趋势及关键词的共现情况，对国内光伏支架基础的研究现状及趋势进行了调查分析；然后对光伏支架基础的型式、优缺点进行了深入研究，重点对光伏支架基础在中国西北荒漠地区砂砾石地质环境中应用时遇到的问题进行了阐述，并提出了结构优化建议。研究结果表明：1)从年度发表趋势和关键词的共现性角度出发，光伏支架基础发文量主要受政策影响，在智能光伏与储能政策的影响下，2021—2023年发文量呈现增长趋势；基础、桩基础、光伏支架基础等是中国知网中该领域的高频关键词。2)各类光伏支架基础在应用中均展现出各自的优缺点，在实际选型时，必须结合工程的实际情况，从光伏支架基础的结构型式及其所承受的荷载特征、土的性状及地下水条件、施工工艺的可行性、施工场地条件及施工季节、经济指标、环保要求、施工工期等因素进行综合分析。3)对于西北荒漠地区砂砾石地质环境中应用的光伏支架基础，面临的问题主要包括风沙环境下的基础稳定性、长期运行的可靠性评估、环境友好型基础设计；其结构优化可以通过合理选择基础类型及尺寸来实现；并且可以通过往砂砾石地质中注浆进行加固，来增强基础的稳定性和承载能力；还可以通过加设防喷带、降水井等地基处理辅助设施来改善地基条件，以提升基础的稳定性。研究结果可为光伏支架基础的选型和结构优化提供理论依据和实践指导。

  2025年05期 No.373 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2151K]
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• 中深层同轴地埋管换热系统的换热性能研究

  刘素平;粟琼玉;旷巍;伍唐怡杰;

  以长沙市黄花机场地区采用的中深层同轴地埋管换热系统为例，对其结构进行了介绍，并通过开展现场换热测试，对该系统的换热性能进行了分析。分析结果显示：1)在循环工质的流量为28 m3/h、进口温度为10℃的测试工况的后9天，中深层同轴地埋管换热系统的平均换热功率约为535 kW，对应的循环工质出口温度为29℃，这表明该中深层同轴地埋管换热系统的热源较为稳定，具有较好的换热能力。2)在循环工质进口温度恒定的情况下，当循环工质流量增大时，会导致循环工质出口温度降低；但在循环工质流量增加初期，换热功率可能因流量的乘数效应而增大，但随着流量进一步增加，换热功率增速放缓并最终趋近于地层热传导能力的极限值。3)工况1测试结束后，经过15天的间歇期，井底2500 m处的地层温度接近井底初始地层温度的99%。这表明该地热井具有较好的补热能力，这一特性为地热能的长期稳定利用提供了有力保障。

  2025年05期 No.373 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2262K]
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• 新型组串式储能系统研究

  王绍春;唐秋文;邓伟;

  为解决传统集中式储能系统中存在的电池簇间并联失配、储能系统充放电效率低下及运维成本高等问题，提出了1种新型组串式储能系统。该储能系统采用单簇管理+模块化PCS双级架构，通过精细化的电池管理系统和优化器，显著提升了系统的充放电能量和综合效率。研究结果表明：优化器的使用使电池簇的平均充放电能量提升了2.37%，综合效率提升了2.26%。此外，该系统已在多种极端环境和多样化应用场景中成功应用，证明了其广泛的适用性和高效性，为储能技术的发展提供了新的思路和实践路径。未来将进一步优化系统设计，拓展其应用范围，推动储能技术的广泛应用。

  2025年05期 No.373 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2088K]
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