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客观看待单多晶衰减rx-530
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客观看待单多晶衰减rx-530

日期:2020-05-03 22:21点击数:

  客观看待单多晶衰减近期,单多晶的衰减之争又甚嚣尘上,各家摆出各种实证数据,力证单晶好或者多晶好。关于单多晶的对比,一年前也写过一篇文章《白猫、黑猫,抓住老鼠就是好猫! ——单晶硅VS多晶硅》,30日,一场由远在大洋彼岸的澳大利亚DKASC第三方测试平台检测数据,引发了双方的口水仗。

  原数据如表1所示。

  

  考虑到上述15个光伏发电系统的安装时间不同,光伏组件的衰减不同,蒋华庆根据安装时间的年限长短,按0.7%的年衰减率,全部折算到假设2016年安装的情况×0.7%)。修正后的15个发电系统的发电量情况如下:

  

  从上表可以看出:

  多晶的平均发电量1926.25kWh/kW确实比单晶的1886.86kWh/kW高出2.04%。然而,笔者认为,以此为据说单晶比多晶好并不完全客观。我们可以再做一个深入分析。

  1同一企业的对比分析

  表中的15组数据中,共有4家企业的数据是出现2次的,分别是BP、Sunpower、Sungrid、Hanwha (没有一家国内企业),为了看起来方便,分别用不同颜色做了标记。

  BP:单晶的1800低于多晶的1818,多晶胜!

  Sungrid:单晶的1867高于多晶的1851,单晶胜!

  Sunpower:2009年的单晶1833低于2011年的单晶2063,新技术胜!

  Hanwha:同样是2013年安装的多晶,分别是2041和2025,差0.8%。

  从同一企业的4组数据对比可以看出:

  1)即使同一企业同一时期的产品也有差异;

  2)同一企业的单晶、多晶孰优孰劣也不确定;

  3)技术在进步,新技术的衰减明显降低。

  单晶组件的平均安装年份比多晶早,多晶组件采用了更新的技术,新技术也许是造成多晶整体的平均衰减率低的一个重要原因。

  无论单晶好还是多晶好,我们欣喜的看到,新技术更好!

  2不同企业的对比分析

  把表2中的数据做图对比如下。图中红色代表单晶、蓝色代表多晶。

  

  从图1的数据对比可以看出:

  1)单晶组件中,既有表现较差的Trina、BP,也有表现很好的Elkem、Sunpower。

  如果因为多晶的平均值高,就说Sunpower的单晶比Evergreen Solar的多晶差,显然是不公平的。

  2)每个技术都有表现好的和表现差的,如前文所述,BP可能在多晶方面技术更好,而Sungrid可能在单晶方面技术更好。

  笼统的说单晶好,还是多晶好,太武断!

  即使是实证数据也有很多,大家不能都拿对自己有利的数据说事,还是要尊重对手。正是对手的进步,才促进行业的进步。在此,收集了一些单、多晶发电量对比数据。

  数据1:NREL 实验室的数据

  2012年6月,美国NREL实验室出了一份关于光伏组件衰减的研究报告《Photovoltaic degradation rates-An analyticalreview》。该报告中的数据并不是作者的实验数据,而是对之前大量文献中报道的组件衰减率数据进行了统计和分析。

  

  单就上表中的数据而言:

  1)2000年前的数据点,单晶硅为1175个,而多晶硅仅为444个;说明单晶硅的使用时间中值也大于多晶硅,单晶硅光伏组件的应用历史更悠久。

  2)从衰减率中值来看, 2000年后的单晶硅组件、系统的衰减率中值分别为0.36%/年、0.23%/年,远低于平均值0.7%/年;2000年前的组件和系统效率衰减则偏高,说明单晶技术在克服衰减方面的进步。除了2000年之前的系统衰减数据之外,单晶的衰减数据均优于多晶。

  数据2:日本AIST光伏技术研究中心公布数据

  2015年10月份沈辉老师的一个报告中介绍了日本AIST光伏技术研究中心的公布数据。

  

  从上表可以看出:

  10年、20年、25年的统计数据,多晶硅的衰减效率均低于单晶硅。然而,由于这是日本实验室的小范围、短时间实验数据,数据为外推结果,因此数据有很大的局限性。

  数据3:顺德中山大学太阳能研究院的数据

  试验一:老光伏组件进行测试

  试验人员对应用在全国各种环境的656块使用25年以上的光伏组件进行实验室测试,基本情况如下表。

  

  上表中,单晶硅的样本数量太少,对比结果可能会不具有普遍的代表性。然而,多晶硅组件的数量较多,能具有一定的代表性。两个厂家多晶硅组件厂家衰减率测试结果的差异非常大,这与图3中,NREL实验室的统计结果是相同的。

  试验二:光伏阵列实际发电性能比较试验

  中山大学太阳能系统研究所在中山大学东校区工学院C栋楼顶安装了6种不同类型太阳电池的并网光伏系统,包括单晶硅和多晶硅。未获得两类组件的衰减率情况,获得它们的单瓦发电量情况如下表所示。

  

  从上表中可以看出:

  监测的5个月中,单晶硅比多晶硅发电量高3.89%。然而,由于影响系统发电量的因素较多,不仅光伏组件性能本身;单晶硅、多晶硅仅采用了一种品牌,且测试时间较短,所以结果的参考意义不大。

  数据4:黄河水电光伏产业技术有限公司的数据

  黄河水电光伏产业技术有限公司的负责人在2016年1月份的一次会议上公布了他们完成的对比试验结果,如下图所示。

  

  从上图中可以看出:

  单晶硅和多晶硅的效率是交错排布的。衰减率最低的是D厂家、最高的B厂家均为单晶硅组件。

  这张图也说明,组件厂家的生产质量对衰减率的影响,可能高于组件类型对衰减率的影响。

  数据5:中国电器科学研究院的数据

  中国电器科学研究院工业产品环境适应性国家重点实验室在三亚湿热海洋气候实证试验基地和吐鲁番干热气候实证试验基地,结果如图3、图4。

  

  

  从这两组数据来看,某一品牌的单晶确实比某一品牌的多晶多发了3%以上的电。

  7组数据综合分析

  对本文提到的7组数据进行汇总,如下表。

  

  从上表可以看出:采用不同的数据,可以得到不同的分析结果。只不过大家都在收集有利于自己的数据。这让我想起大学时的往事。

  一则往事

  我研究生论文是研究各种水处理工艺对水中各类污染物的处理效果,主要工作就是从北京各个自来水厂、污水处理厂采水样化验,每个水厂至少要采5个点的数据;为了使数据有代表性,每个水厂至少要采4遍数据。因此,每天要处理大量的水样和数据。一个小姑娘,每天检测十几瓶水样,每瓶五六十斤,体力不济,特别辛苦。然而,最让我痛苦的是,处理了一大批水样之后,数据结果根本得不到任何规律!

  每个工科的人可能都有类似的经历,你辛辛苦苦做了一大堆实验数据,结果完全没有规律,证明不了任何问题!!此时,你的内心一定是崩溃的。

  一个好心的师兄,发过十几篇高影响因子的SCI、EI文章,他私下里告诉我一个他的诀窍:你有几百个数据,从中筛选200个好看的,不就可以了嘛!200个数据也很具有代表性呀!

  我很震惊,他在我心里是偶像级的,形象是十分高大的,现在居然让我根据需要筛选数据!高大形象顿时崩塌。

  个人觉得,学者最重要的品质,就是要客观、诚实的对待实验结果。不为了自己的目的而去选择性筛除不利数据。

  记得当年晶硅、薄膜之争的时候,徐永邦总说过:晶硅、薄膜是兄弟,大家都发展,行业才能进步;同样,单晶硅和多晶硅更是亲密兄弟!

  兄弟阋于墙,外御其侮,当别人叫嚣着光伏离开补贴就活不了,2020年就要取消补贴之时,单多晶共同的目标是把产品做好,把光伏市场做大,早日实现平价上网,让光伏代替化石能源。兄弟齐心,其利断金!少一些争执,多一些合作!

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