在內(nèi)蒙古庫(kù)布奇沙漠中，建有336kWp使用了單晶PERC雙面組件的光伏實(shí)證電站,該項(xiàng)目建設(shè)于2017年5月，是國(guó)內(nèi)最早的使用單晶PERC雙面組件建設(shè)的光伏項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目業(yè)主為億利資源，由隆基樂(lè)葉供應(yīng)960塊350Wp單晶雙面PERC組件，搭配斜單軸跟蹤支架，以驗(yàn)證單晶雙面PERC加跟蹤系統(tǒng)的發(fā)電量增益情況。在雙面實(shí)證項(xiàng)目旁建設(shè)有大規(guī)模的搭配固定支架及帶傾角的平單軸跟蹤支架的常規(guī)多晶組件電站作為發(fā)電對(duì)比參照。
沙漠地區(qū)是應(yīng)用雙面組件的絕佳場(chǎng)景，因黃沙地的反射率可達(dá)35~40%且地表平整，庫(kù)布奇項(xiàng)目因承擔(dān)綠化固沙任務(wù)，地表持續(xù)滴灌并逐漸長(zhǎng)有植被，估計(jì)地表反射率降為約30%，仍有很好的反射效果。在北緯40o的高緯度地區(qū)，使用常規(guī)平單軸跟蹤支架的發(fā)電增益效果不及低緯度地區(qū)，使用帶傾角的平單軸支架或者斜單軸支架則會(huì)有較好的發(fā)電提升效果。雙面組件所搭配的斜單軸支架對(duì)組件背面無(wú)直接遮擋，-45o~+45o跟蹤，組件8*2置于支架上， 6~8串組件接入1臺(tái)50kWp逆變器(共8臺(tái))。這種斜單軸支架占地面積較大，陣列排布稀疏有利于雙面組件的背面發(fā)電增益，實(shí)際項(xiàng)目中在土地成本不高時(shí)可以考慮。
庫(kù)布奇項(xiàng)目2018年全年發(fā)電情況如下，對(duì)比固定支架安裝的多晶組件，單晶雙面PERC組件+斜單軸跟蹤支架全年的發(fā)電增益為24.5%，與17年6月24日~12月23日統(tǒng)計(jì)的增益值(24.7%)相當(dāng)(因地表植被增多的原因增益有所降低)，印證了隆基單晶雙面PERC組件在1年半的戶外運(yùn)行中穩(wěn)定可靠。帶15o傾角平單軸的多晶系統(tǒng)相對(duì)固定支架安裝的多晶系統(tǒng)發(fā)電增益為9.3%，如假定12o斜單軸與帶15o傾角平單軸的發(fā)電增益基本一致，則單晶雙面PERC組件背面發(fā)電帶來(lái)增益約為15%。
雙面組件加跟蹤支架全年的發(fā)電增益有明顯的季節(jié)性，夏季最高的月份超過(guò)40%。由于庫(kù)布奇地區(qū)緯度較高，跟蹤支架夏季發(fā)電有較大增益，而冬季出現(xiàn)明顯的負(fù)增益情況，因此雙面加跟蹤系統(tǒng)冬季與夏季發(fā)電量存在很大的差異。另外，扣除跟蹤支架的影響仍可發(fā)現(xiàn)雙面組件的發(fā)電增益也存在夏季高、冬季低的特點(diǎn)。
從18年7月的各日的發(fā)電情況來(lái)看，跟蹤支架的發(fā)電增益主要分布在20~40%，雙面組件+跟蹤支架的總發(fā)電增益主要分布在30~60%，雙面組件在當(dāng)月也貢獻(xiàn)了約20%的發(fā)電增益。
使用PVsyst可以對(duì)雙面組件、跟蹤支架及雙面結(jié)合跟蹤的發(fā)電增益進(jìn)行模擬，下圖使用隆基單晶單面與單晶雙面PERC組件的panfile做大致的模擬可以反映出相似的增益趨勢(shì)：夏季雙面與跟蹤的增益相疊加使發(fā)電增益最高達(dá)到50%以上，實(shí)際項(xiàng)目中因?yàn)橄募局脖坏拇嬖诩岸静糠謺r(shí)段地表雪的存在，使實(shí)際全年增益趨勢(shì)與模擬情況略有差別。綜合來(lái)看，單晶雙面PERC組件相比單晶單面PERC組件發(fā)電高約12%，考慮到單晶PERC組件在弱光發(fā)電、功率溫度系數(shù)及工作溫度上的優(yōu)勢(shì)，與上文估計(jì)的單晶雙面PERC相對(duì)多晶約15%的發(fā)電增益是相符的。
下圖通過(guò)抽取四季晴朗日的全天雙面發(fā)電情況來(lái)探究雙面組件發(fā)電增益的季節(jié)性，雖然內(nèi)置meteonorm數(shù)據(jù)庫(kù)只有每1個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)，但可以反映出一天中早晚發(fā)電增益高，午間發(fā)電增益平穩(wěn)的情況，早晚增益較高是因?yàn)榇藭r(shí)高比例的散射光可直接被組件背面接收。夏季增益高的原因在于夏季太陽(yáng)的起落過(guò)程可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，另外夏季太陽(yáng)高度角較高，光伏陣列的對(duì)地面的陰影遮擋較小，所以整體的發(fā)電增益也高于冬季。
下表按“雙面+跟蹤”25%的發(fā)電增益對(duì)該地區(qū)平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目收益率做簡(jiǎn)單測(cè)算，在系統(tǒng)成本控制在4.8元時(shí)，按內(nèi)蒙0.283元/度的脫硫煤電價(jià)可獲得6.61%的全投資收益率，初步具有投資價(jià)值，如果是臨近電價(jià)較高的晉北與陜北地區(qū)則會(huì)具有更好的收益。P型單晶PERC雙面組件的發(fā)電增益穩(wěn)定性已經(jīng)過(guò)時(shí)間驗(yàn)證，經(jīng)歷第三期領(lǐng)跑者的大規(guī)模應(yīng)用，預(yù)計(jì)將在平價(jià)上網(wǎng)等地面電站項(xiàng)目中成為投資者的主流選擇。
