光伏器件 第5部分用開路電壓法確定光伏（PV）器件的等效電池溫度（ECT） 編制說明

1《光伏器件第5部分：用開路電壓法確定光伏器件的等效電池溫度（ECT）》編制說明根據《國家標準化管理委員會關于下達2023年第四批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》要求，《光伏器件第5部分：用開路電壓法確定光伏器件的等效電池溫度（ECT）》國家標準（計劃號為20233837-T-339）由阿特斯陽光電力集團股份有限公司牽頭制定，全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會（SAC/TC90）歸口管理，任務計劃完成時間為2025年。2、制定背景光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率直接關系到光伏系統(tǒng)的發(fā)電量及最后的系統(tǒng)度電成本（LCOE是客戶在應用端最關注的指標之一。影響組件發(fā)電性能的因素很多，如輻照度，溫度，電池類型，支架類型，逆變器選擇以及系統(tǒng)設計等。其中，組件的工作溫度對于發(fā)電量的影響很大，每增加10度，組件的功率下降2-3%水平。精準表征和改善組件工作溫度是優(yōu)化組件系統(tǒng)發(fā)電效率的一個基礎工作之一。組件工作溫度的評價方式有很多，其中光伏行業(yè)廣泛采用的方法采用IEC61853-2規(guī)定的測試方法和要求來計算獲得組件工作溫度，但是這種測試方法對于測試地的氣候條件，測試平臺要求相對嚴格，測試周期較長，測試結果的不確定度也較大。光伏行業(yè)也在不斷討論完善更加合理高效的測試方法。其中IEC60904-5已經給出了另外一種能夠更加穩(wěn)定有效的組件等效工作溫度的測試方法，他對于補充完善組件工作溫度的測試，尤其是一些精準的科研項目有很大的指導意義。目前推薦性國標仍為1997年版本，等同采用IEC904-5:1993，后續(xù)而IEC60904-5在2011及2022年分別進行更新。2011年主要對計算公式進行了優(yōu)化，2022年雙面發(fā)電組件開始大量出貨，以及開發(fā)出新研究的計算方法（當Voc與輻照度呈二次對數關系可以提高I-V修正時Voc計算的準確性2022年又將關于雙面發(fā)電組件相關內容以及新的計算方法更新到IEC標準，因此相應的國標也應隨國際標準等同轉化更新。3、主要工作過程2022年11月，向全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會（SAC/TC90）申請主編IEC60904-5標準轉化國家標準，并進行標準背景、技術內容、使用情況預研，形成草案初稿。2022年12月，修改完善標準草案初稿及其他材料，上交由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會審查。22023年2月，標準材料通過審查，于“電子信息技術標準化服務平臺”進行立項申報。2023年3-12月，標準完成立項公示及立項答辯，完成立項流程。2023年12月，按《國家標準化管理委員會關于下達2023年第四批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》要求，《光伏器件第5部分：用開路電壓法確定光伏器件的等效電池溫度（ECT）》國家標準（計劃號20233837-T-339）計劃正式下達。2024年3月，在接到計劃任務后，阿特斯陽光電力集團股份有限公司積極組織內部技術力量組成標準編制組。于2024年3月在內部召開了溝通會，確定了內部編制組成員及分工。2024年4月8日，為保證標準制修訂項目按時、高質量完成，加強過程管理，經研究，由秘書處統(tǒng)一組織在北京召開《光伏組件安全鑒定第2部分：測試要求》等38項國家標準啟動會暨標準化知識培訓會。2024年5月，由牽頭單位再次就標準正文、技術內容進行查閱，形成標準草案。2024年7月23日24日，由秘書處組織在北京召開《光伏器件第1部分：光伏電流-電壓特性的測量》等9項國家標準起草會（《含光伏器件第5部分：用開路電壓法確定光伏器件的等效電池溫度（ECT）》根據與專家的意見和建議就標準正文、技術內容進行相應的修改，產出標準征求意見稿。2024年8月，標準進入征求意見階段。本標準以科學性、合理性和可行性為原則。本標準由IEC60904-5Photovoltaicdevices-Part5:Determinationoftheequivalentcelltemperature(ECT)ofphotovoltaic(PV)devicesbytheopen-circuitvoltagemethod等同轉化編制。本標準格式依據GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》與GB/T1.2-2020《標準化工作導則第2部分：以ISO、IEC標準化文件為基礎的標準化文件起草規(guī)則》的規(guī)則編寫。2、主要內容（1）范圍基于GB/T6495.5—1997進行修訂，本文件描述了確定光伏器件（電池、組件和一種組件類型的陣列）等效電池溫度（ECT）的首選方法，以比較其熱特性，確定NOCT（標稱電池工作溫度）或NMOT（標稱組件工作溫度），并將測量的I-V特性轉換到其他溫度。本文件適用于在穩(wěn)定條件下，VOC對輻照度具有對數依賴性的線性器件。它可以用于所有技術，3但必須驗證沒有預處理效應影響測量。（2）主要技術內容測試原則與要求設備確定所需輸入的參數a)電池溫度系數b）參考條件（G1，T1）下的Voc1c）當在戶外（G1，T1）測試時，推薦用符合要求的絕緣膠帶d）輻照修正因子B1，B2程序總體該程序既可以在受控的環(huán)境，也可以在任意輻照下測試，再修正到參考輻照G1。工作在受控的環(huán)境a）將輻照計與被測器件共平面安裝b）設置輻照到參考條件G1c）對于雙面發(fā)電組件，防止反射的材料是需要的d）同時讀取被測器件的開路電壓VOC2和入射輻照度(G2)。若輻照度有任何變化，應將其視為在6.3所述的任意輻照度條件下的測量值，并進行適當的校正。如果確定ECT中時的偏差大于1K，則應進行輻照度校正e）按條款7計算任意輻照下測試a）將輻照計與被測器件共平面安裝b）對于雙面發(fā)電組件，2種方法被推薦方法1：背面用低反射材料遮擋方法2：測試正面輻照與背面輻照，計算等效光強c）對于方法1，同時讀取被測器件的開路電壓VOC2和入射輻照度(G2)；對于方法2，同時讀取被測器件的開路電壓VOC2和正面輻照度(Gf2)及背面輻照度（Gr2）d）按條款7計算等效電池溫度計算，計算公式更新如下4報告。3、編制過程中解決的主要問題英文翻譯為中文后表達的連續(xù)、專業(yè)、清晰性。4、修訂前后技術內容對比本標準轉化自2022年發(fā)布的IEC60904-5Photovoltaicdevices-Part5:Determinationoftheequivalentcelltemperature(ECT)ofphotovoltaic(PV)devicesbytheopen-circuitvoltagemethod。標準是GB/T6495.5-1997《光伏器件第5部分：用開路電壓法確定光伏（PV）器件的等效電池溫度（ECT）》的修訂，主要變化如下：——更新了范圍和目的；——增加“測量原理和要求”章節(jié)；——增加“確定所需輸入參數”章節(jié)；——增加“計算等效電池溫度”章節(jié)；——增加“報告”章節(jié)；——增加“參考文獻”章節(jié)。1、試驗驗證情況為了驗證該標準的科學性，主編單位選取一件單面組件和一件雙面組件進行測試，以驗證方法的有效性。試驗情況如下：實驗測試平臺5安裝支架IV掃描儀氣象設備POA(ClassA）設備精度123Kipp&zonen/Secondarystandard(Clas4測試結果驗證:計算方法Tara：測試的ECT；Tca：根據IEC60904-5計算的ECT.3個PT100測試溫度的平均值作為測試結果測試平臺6結果對比2、預期的效益通過準確表征和測量組件的工作溫度，為組件發(fā)電量的模擬預測提供準確依據，這樣為光伏電站的系統(tǒng)效率提升提供廣闊的空間。如果可以通過本標準的實施，國內企業(yè)及第三方機構在評估光伏系統(tǒng)時可以利用現成的電壓參數快速地獲得組件溫度，會對現場發(fā)電量的測量及第三方業(yè)主的驗收提供更加便捷快速的依據。組件溫度每降低一度，預計每年可以增加發(fā)電量增加值將近10億千瓦時，節(jié)省電費數億元。本次修訂一方面可以有效解決國內廠家及客戶關于雙面發(fā)電組件等效電池溫度的計算問題，并提出了雙面發(fā)電組件測試過程的注意事項；另一方面通過更新計算方法可以使等效電池溫度計算結果更準確。國際標準方面，當前組件工作溫度主要是以IEC61853-2為主進行組件工作溫度測試。提供搭建標準測試平臺，采用標準要求的數據篩選方法后，對數據進行擬合求出組件在額定條件下的工作溫度。另外一個等效組件工作溫度的計算方法是以國際標準IEC60904-5為主，該標準在2011年推出了用開路電壓確定光伏器件的等效溫度的方法，并與2019年4月啟動IEC60904-5的修訂工作，重點增加雙面組件的測試方法，該標準于2022年11月正式發(fā)布。國內標準在1997年發(fā)布了《GB/T6495.5-1997光伏器件第5部分：用開路電壓法確定光伏(PV)器件的等效電池溫度(ECT)》，這個標準主要是參考IEC60904-5:1993版本進行。這個標準的內容相對簡單，沒有及時和IEC60904-5的標準保持同步。7本標準等同采用IEC60904-5Photovoltaicdevices-Part5:Determinationoftheequi