抛砖引玉|光伏实证“数据打架”如何破局？

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近期，光伏技术路线优劣的争论激烈，但各方争论普遍建立在了对大庆基地实证报告的错误的解读之上：大庆实证报告的数据结果衡量的并不是单一BOS部件（既不是单一的光伏组件，也不是单一的逆变器），而是对整个光伏系统的综合表现的评价。所以，根据大庆基地的公布的实证数据来争论光伏组件的技术优劣是不充分、不严谨，是错误的。

国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）不久前发布了全球最大兆瓦级光伏实证基地——大庆基地2025年度实证成果。数据显示，从电站整体发电表现来看，在最新的三期综合对比中，TOPCon组件阵列发电量居于各技术路线首位，较IBC提升约 0.75%，较PERC提升约2.86%，较HJT提升约5.24%。

报告引起了强烈反响，对推动光伏实证的发展具有重要的意义，但美中不足的是报告并未公布实证数据的不确定度。鉴于高容性组件准确功率室内测试较难（技术白皮书|适用于高效组件测试的IV曲线测试仪的要求有哪些？），目前第三方实验AAA级太阳模拟器下高效组件功率的测试不确定度大概在2%左右，而基于逆变器性能的电站级光伏实证的实证数据不确定度会大于2%，甚至可能会大于5%。如果考虑到这个不确定度5%，则这份报告里的5.24%的偏差都很难有说服力，更别说0.75%的偏差。

大庆基地作为国家级第三方实证平台和地位的中立性，其数据具有较高公信力。但光伏企业基于自身利益对这份报告的解读存在显著差异，部分自媒体更是将大庆基地数据断章取义，“以偏概全”地夸大某种技术路线的优势以满足某些企业的营销需求，干扰了市场判断与行业公信力。对此，大庆基地官方多次强调：数据仅代表特定区域和时段的表现，反对滥用数据进行恶意竞争。‌‌

图文数据来自大庆基地

背景-实证数据打架

近年来光伏技术路线之争日益激烈，某些企业与某些第三方机构发布的光伏实证测试数据频频出现结论相悖、数值差异过大的"数据打架"现象。当然，发布了一些结论相悖的实证报告的机构未必是数据造假，更大的可能是源于对测试条件的技术边界没有界定好没有统一好，就发布了信息不完整的实证结论。实证数据及结论具有极强的区域和场景适用性，但某些企业宣传时有意无意地扩充实证结果的适用范围。

天祥科技是国内*早提供光伏实证方案及光伏实证设备一站式服务的专业公司，天祥科技的光伏实证技术与实证服务受到业内的广泛认可。天祥科技作为实证核心设备供应商参与和推动国内光伏实证的历史进程，也见证了“从十年前大家普遍不认可光伏实证的重要性，到如今普遍认为光伏实证才是验证光伏技术的核心标准”的认知进程。在此，天祥科技根据十多年在光伏实证经验，谈谈天祥科技对光伏实证的理解和思考。

光伏实证的发展历程

随着光伏产业萌芽，美国能源部下属机构美国‌国家可再生能源实验室NREL从1970年代末起建立了专门的户外测试场地，最早开展系统化、‌标准化、规模化户外实证测试‌。对各种光伏技术组件在不同气候下的衰减、可靠性进行长期跟踪，奠定了现代光伏实证测试体系‌。

随后从80年代起，美国国家计量院NIST、Sandia国家实验室以及欧洲包括德国‌Fraunhofer ISE、TUV‌等知名实验室也密集开始系统的户外光伏实证测试。

早在2012年，天祥科技作为光伏实证核心设备供应商参与了TUV和当地能源企业合作建造的敦煌太阳能野外实验站，该野外试验站是中国首个获得资质认定的第三方光伏实证平台。

随后，国内很多第三方实验室都陆续开展了光伏实证服务和研究。众多光伏企业在送样委托第三方检测机构做实证测试的同时，也自行落地了很多光伏实证测试。但实证的目的不一样，实证方案和实证设备也会不一样。

何为光伏实证？

光伏实证是指在真实户外综合气候环境下，对光伏组件/系统的电性能、可靠性进行场景化验证的研究手段，核心是通过户外真实的辐照、温度、湿度、沙尘等环境综合应力，复现单一实验室环境无法模拟的失效模式，以此暴露光伏组件在实际运行中的真实表现。目前光伏实证大致可分为两类：电站级光伏实证和组件级光伏实证，是光伏行业验证产品真实性能的两类主要户外实证测试方式，二者的测试维度、覆盖范围和应用价值有明显区别，是推动光伏产品从实验室参数落地到实际电站收益的关键环节。

01何为——电站级光伏实证？

核心定义‌：以完整光伏电站系统为测试对象，在真实户外全工况环境下，对从光伏组件、逆变器、支架到储能、甚至电站运营期间的清洗、巡检、以及运维的全链路协同运行性能开展的长期系统性实测，是实证检验电站设计及整体发电能力的手段之一。
核心测试内容‌：覆盖气象环境、组件、逆变器、支架、储能产品、光伏系统、光储系统七大维度，对比不同技术路线设备多年连续运行的性能差异；验证整套系统的发电增益、可靠性、电网适配性；以及研究光储一体化的主动支撑能力、多元收益场景，为电站投资决策、产业政策制定提供实测数据支撑。
电站级光伏实证的弊端：
电站级光伏实证的测试结果不只跟光伏组件自身有关，还跟完整光伏/光储系统全链路BOS相关（如环境、组件、逆变器、支架、储能产品、光伏系统、光储系统七大维度），甚至和地面杂草的疏密（影响通风和太阳光的反射）都强相关。

如下下图所示，对电站级光伏实证测试结果有影响的因素众多，比如：逆变器追踪效率和容配比的不一致性、（长距离导致的）辐照度不一致性，（组件安装位置导致的）温度不一致性，以及电站里光伏组件串并联失配导致的不确定度，以及组件角度不一致导致的发电量影响（以江苏地区为例，组件倾角0.5°的差异会导致单日发电量约0.5%的差异），以及四周的阴影遮挡影响因子不一致等等。

总之，对于电站级光伏实证来说，即使在相同的大环境（例如同一安装地点）下仍然存在小环境的不同，例如不同的风速、光照和遮挡、散热条件、反射率等等，实证测试结果都会因为这些因素产生相应的偏差，被测光伏组件越多，他们之间的一致性更难控制。

（如图）同一个实证区域辐照度并不是均匀的

01、电站级光伏实证选用的逆变器导入的误差

逆变器电流电压的采样精度通常在±1%‌左右（25℃环境下），高温工况下会在‌±2%左右，不同逆变器品牌追踪精度在不同负载区间运行状况也会有所差异。另外，对于晶硅最合适的逆变器对钙钛矿来说是最合适的吗？同理，对于Topcon来说最合适的逆变器对BC来说是否也最合适？如果不是，则逆变器导入的测试偏差又会是多少？所以，由逆变器导入的测试不确定度该如何定义和如何计算？

图文数据来自大庆基地

02、（长距离导致的）辐照度不一致性导致的测量误差

由于电站级光伏实证电站占地面积大，对比电站之间相距少则几百米，多则几公里，在这么大的面积内，辐照度实际辐照量相差会是多大？地面介质反光差异导入的不确定度会是多少？因为安装位置不同周边环境不同的而导入的光谱差异导入的不确定度又会是多少？根据大庆基地的测试数据表明：晴天天气下全站不同区域辐照度计接收辐照度差异在1%，多云天气下相距2公里的辐照度计接收到的辐照为65%的差异。

图文数据来自大庆基地

03、（通风环境不一致导致）组件散热温升不一致

光伏组件的工作温度既来自组件自身的温升，也跟所处环境的通风状况有很大关系。如下图所示，Topcon阵列南边空旷通风条件较好，BC阵列南北两边都有组件，通风条件较差，这种由于通风条件造成的差异定会对温升有较大的影响，根据天祥科技的实证经验，由于通风条件不一致导致温升差异有可能轻松超过5℃。BC的功率温度系数在‌-0.3%/℃左右。这就意味着如果BC组件阵列的通风不良导致的温升会有5℃左右，而这个5℃温升会导致约超过1%的功率损失。

某Topcon企业CEO微信朋友圈贴图

04、灰尘影响不一致导致发电量测试结果出现偏差

如上图，靠近道路的光伏阵列更容易积灰，有研究表明：运维通道导致的积灰速率，比偏远区域高出了“30%~50%”，对发电量的影响范围在“2.5%~5.97%”之间，因而，光伏组件积灰程度不同导致的对发电量测试结果的影响也无法规避。当然，长期实证过程中组件清洗及运维质量的不一致导入的发电量测试结果的偏差也不可忽视。

05、实证电站里光伏组件串并联失配导致的偏差

电站级光伏实证由于需要的非常多的测试样本（光伏组件），任何一块组件出现异常，或者衰减速度异常（过快），由于“木桶效应”必然会导致异常组件所在的整串或整个子阵列的整体发电受影响，整体电站的电力产出会因为千分之几的异常样本而导致百分之几的电力损失，但这种损失不应归为各技术路线发电能力的评估指标（笔者认为更应归为产品良率的评估指标），因为任何一种新技术较之市场上的成熟技术，其初始阶段的产品良率不会是强项，良率在量产过程中肯定会稳定提升，所以因为良率导致偏差不应统计在样本数据里，否则有失公正。

02何为——高精度组件级光伏实证？

核心定义‌：尽量减少和控制（测试边界）变量，在统一化户外条件下（不接逆变器），提高测试精度，聚焦（同批次）单块光伏组件样品本身，针对性测试光伏组件自身的直流发电能力及长期可靠性等核心性能的专项实测，既能测试组件的发电量，也能测试组件IV曲线特性，是第三方实验室和研发部门精准评估光伏组件不同工艺或技术优劣的核心手段。详细组件级实证方案请参考：报告|户外光伏实证设备及关键技术探讨

核心测试内容‌：采用天祥科技高精度组件级实证设备，天祥科技多通道多功能IV测试系统（自带高精度IV扫描和MPPT功能），控制组件方向倾角、地面介质、离地高度等无关变量完全一致，排除逆变器干扰，精准对比不同技术光伏组件的单瓦发电能力差异；比如：实证测试组件的热斑抑制、抗遮挡、抗积灰、弱光响应、温度系数、长期衰减等细分性能，以及验证组件的双面发电增益、不同环境下的衰减表现。

组件级光伏实证方案的优势分析：

1、组件级光伏实证测试样本为单块（或少量多块）光伏组件，样本数量少，更容易设计和落地各应用场景的对比测试。较之电站级实证，组件级实证样品少，更容易保证所有比对组件接收的太阳辐照度完全一致，其他测试的边界条件也更容易做到完全一致（辐照强度、辐照光谱、组件倾角、线损、组件散热条件（风向风速）、地面介质反射率、组件积灰、清洗运维等），轻松规避前文里提到的电站级实证里无法规避的不确定度变量。

2、采用天祥科技光伏实证设备（多通道多功能IV测试仪），测试精度高，自带IV扫描和MPPT追踪功能，光伏组件电流电压的测试精度可达0.1%（较之逆变器测试精度提高了一个数量级），测试结果不受逆变器的影响，测试内容结果为光伏组件的直流发电量，测试结果不受逆变器追踪精度和追踪效率的影响。而且，还可以精准测量IV曲线，可进行更详细的衰减机理分析，为组件技术评估和场景选型提供精准的产品端实测依据。IV曲线对于机理分析的重要性请参考：按图索骥|典型I-V曲线“症状”诊断分析

3、天祥科技实证测试设备自带IV扫描和MPPT追踪功能，追踪范围宽追踪速度快，追踪启动及时，能在弱光条件及时启动并追踪到弱光电量，能更准确评估组件的弱光发电能力。对于钙钛矿组件来说，户外工况情况下钙钛矿的电压范围变化范围较之晶硅更大（如图一，变化区间为22V~52V），但BC的电压范围非常小（如图二，变化区间为27V~31V），这个特性必然导致钙钛矿阵列的逆变器启动时间会晚于晶硅组件，这种由逆变器导入的偏差对钙钛矿来说是不公平的。同理，逆变器对同为晶硅但不同技术路线的光伏组件来说，也会造成一定的不公。

天祥科技自测数据，图一为钙钛矿，图二为BC

4、组件级光伏实证测试只需要单块（或少量）光伏组件样本。因此，每块组件的辐照度和温度都可以准确测量，单块组件测试不会有“木桶效应”引入的无效数据。也不会有和不同光伏逆变器匹配性有差异，或者匹配不同类型逆变器会有不同的实证结果的尴尬。也不会有人再质疑：电站级光伏实证到底是“对组件的实证or对逆变器的实证？”

5、组件级光伏实证测试要求的样品数少，测试条件边界少，实证成本低，方案落地快，测试精度高，测试结果可以更快、更准确地获得，快速缩短研发和评估机构的实证周期，节省光伏实证的人工成本、时间成本，以及机会成本。而且组件级光伏实证要求的场地小，更好控制环境边界条件的一致性。

6、天祥科技的多通道多功能IV测试系统，可以对多达几十个通道同时/并行测试IV曲线和MPPT发电量数据，并同步测试气象数据，可以在完美利用户外真实太阳光谱的同时完美规避户外辐照度不稳定对各通道被测光伏组件发电量的影响。而且组件级实证数据包含了IV曲线数据和MPPT发电量数据，这些数据有助于验证现有光伏组件性能和开展进一步的机理分析。IV曲线对于机理分析的重要性请参考：按图索骥|典型I-V曲线“症状”诊断分析

总之，较之电站级光伏实证，组件级光伏实证可以完美克服“即使在相同的大环境（例如同一安装地点）下仍然存在小环境的的风速、光照和遮挡、散热条件等不一致问题”。在边界条件完全一致的环境数据条件下获得到的精准详实的IV曲线数据和MPPT发电量数据，保证了各种组件技术的相对优势对比更具可比性和公信力。

03总结：两种实证方案的核心差异对比

对比维度	电站级光伏实证	组件级光伏实证
测试对象	完整光伏系统全链路BOS设备	单块/同批次光伏组件产品
核心目标	验证整套光伏系统的协同运行性能与整体收益	缩小边界，精准甄别光伏组件自身的真实性能差异
变量控制	变量多。贴近真实电站复杂工况，多变量共存。影响测试结果的因素太多，测试结果跟光伏组件的相关性较弱	变量少。能有效控制与光伏组件无关的变量，仅保留组件本身差异，变量越少，测试结果跟光伏组件的相关性越强
测试周期	长期（年至数年），覆盖全生命周期工况	中短期（数周到数年），聚焦光伏专项性能。
核心价值	支撑电站系统设计验证、电站BOS选型及对真实收益分析，实证结果跟BOS选型有关	支撑光伏组件技术迭代研发、工艺优化，稳定性评估，以及各种场景化实证快速落地。
数据结果及不确定度	精度低约2%~5% 不能提供IV曲线数据	精度高约0.2%~0.5% 可提供IV曲线数据

“实证数据打架”如何破局？

实际上，目前三大主流技术TOPCon、BC、HJT各有其适配场景，不存在绝对的优劣，目前光伏实证的当务之急是：统一实证测试方案和实证数据统计方法，规范无效数据的删减原则和测量不确定度计算方法，制定光伏实证标准。避免某些实证平台刻意根据某技术路线的特定优势刻意设计测试场景进行“定制化测试”，以达到用某技术的“长处”去比较对标技术的“短处”。

科学对比实验的核心是控制变量，严格界定实证数据参考性的边界条件。光伏实证方案设计过程中需要最大化地减少和控制测试边界数量，循序渐进开展实证研究，除了实证对象（光伏组件）外的其他所有测试条件边界尽量缩小，最终测试边界必须一致。提高变量的采集精度、延长对比测试周期、采用同条件下的参照组校准等方式降低实证结果偏差，解决不同实验室报告结论不统一的行业痛点。

需要构建各种典型气候，典型应用场景和长期化的光伏实证标准体系。制定发布统一的光伏实证测试规范及标准，明确测试周期、样本量、条件控制、数据发布的硬性要求，建议一个完整的光伏实证测试周期不低于12个月。要求所有发布的实证数据必须同步公开原始测试信息，接受行业监督。禁止只发布最终增益、不公开测试条件的营销式数据发布。禁止将特定场景的实证结果宣传为放之四海而皆准的终极优势，或者将低概率的极端场景测试，放大为全天候全场景优势。

天祥科技作提供实证方案及实证设备一站式服务超15年，帮国内客户建成了近百个光伏实证平台，落地的实证案例涵盖了近15年来出现的所有组件技术类型。天祥科技还在广州投资建设了典型湿热气候的高精度组件级光伏实证平台开展实证研究和实证服务，该实证平台一期设备原值超500万，目前已实证各种光伏技术（如PERC、TOPCon、HJT、XBC、钙钛矿及叠层等）超100款型号。

天祥科技愿与光伏同仁一道研究和构建“测试边界相同、数据采集规范、分析方法统一”的科学公正的光伏实证体系。本推送文章旨在抛砖引玉，期待与光伏同仁的更多讨论和交流（dyesuntech@163.com，微信：18666007462），为实现中国光伏实证标准化工作，从“跟随IEC标准”向“自主制定更高维度评价体系”的历史性跨越，贡献天祥科技的力量。事虽难，做则将成！

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天祥科技目前在广州南沙自贸区建有一个国际一流的粤港澳大湾区光伏实证测试服务平台（作为第三方实验室对外开放），实证系统对标NREL、NIST、TUV、Fraunhofer ISE、Sandia等知名实证室，实证精度为业内顶级水平，可对外承接各科研院所及企事业单位的研发级光伏实证需求。
天祥科技自成立以来，已为超过300家企事业单位及科研院所提供了检测设备和测试方案，参编的《钙钛矿光伏器件测试用稳态太阳模拟器技术规范》已获批准发布，十年前就参与筹建了国内最早的第三方户外光伏实证场，天祥科技是国内最早从事光伏实证研究的单位之一，主导或参与的国内光伏实证场建设数量业内领先。
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