深度解析首个兆瓦级高原钙钛矿项目案例研究

项目概况

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青海大学高原钙钛矿屋顶分布式光伏示范项目（以下简称“青海大学项目”），由华电集团建设，是青海省首个兆瓦级钙钛矿屋顶分布式光伏项目。

该项目总装机容量1.1MW，其中使用安装钙钛矿组件9996块，晶硅组件354块，均采用固定角度支架安装。由于校园屋顶分散，安装建筑屋顶多达15个，逆变器均采用固德威50kW新款机型，单个建筑屋顶配置1-2台逆变器，共计22台。项目采用“自发自用”的经营模式，所发电量全部通过校园负荷消纳。

项目现场实拍图

青海大学项目既是校园提供智慧绿电典型案例，也是钙钛矿光伏组件在高原高海拔条件下的重要科研场景，小固通过实地走访总结出以下五大项目亮点分享给大家。

01

钙钛矿组件强强适配，提升发电效率

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随着光伏行业发展迅速，组件转换效率的要求也越来越高。目前，钙钛矿组件的理论能量转换效率单结可达31%，相比晶硅组件可多发电5%-10%左右。同时，钙钛矿组件还具有低成本、低能耗、高性能等显著优势。在实际应用项目中，钙钛矿组件与晶硅组件在参数上有着较大差异，主要体现为“大电压、小电流”，因此，该项目现场与常规组件的接入方式略有不同。

|具体接线形式

现场采用每4块组件组成一个组串接入直流汇流箱，共计并联接入24个组串（具体并联数量根据现场组件排布确定），直流汇流箱汇出1路组串接到逆变器直流侧的一对PV输入端子上，采用8台24进1出的直流汇流箱，接入1台固德威50kW逆变器。

固德威50kW新款逆变器与校园建筑屋顶合理匹配，大组串电流、多路MPPT设计既可以满足钙钛矿组件接入需要，也可以进一步提升发电效率，降低发电损失。

| 不同组件对比

23#学生公寓楼顶布置钙钛矿组件容量为49.44kWp；

26#学生公寓楼顶布置晶硅组件容量为60.14kWp。

考虑到冬季光伏发电时间较短，从光伏等效小时来看，钙钛矿组件相比晶硅组件，发电效益更优。

02

低噪音设计，守护校园宁静

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为守护宁静的校园环境，保证逆变器工作时不会对师生的教学与生活造成干扰，固德威逆变器均安装于建筑屋顶，项目现场噪音实测＜50dB，比同类产品噪音低15-20dB。

03

高海拔&低气温，逆变器不降载

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西宁市平均海拔3137米，青海大学所处位置海拔2300米左右，项目现场正处冬季，环境气温最低可达零下19℃。固德威50kW工商业逆变器整机IP66防护等级，在高海拔、低气温的严苛环境下，逆变器依旧正常工作。

与此同时，项目将依托青海华电西宁青海大学屋顶光伏工程，开展新型钙钛矿光伏组件在高原高海拔条件下的应用研究，前瞻性研究钙钛矿光伏电池组件在高海拔、强日照、大昼夜温差以及连续低温等边界条件下的转换效率关键影响因素，为钙钛矿光伏组件在青海的产业化进程和商业化应用提供数据支撑、积累运行经验。

04

复杂屋顶场景，施工运维更便捷

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青海大学项目现场共涉及校园建筑屋顶15个，屋顶数量多、面积小、排布分散，单个建筑屋顶配置1-2台固德威新款逆变器的方案，无需直流线缆跨接布线，解决了大学校园不允许破路施工，屋顶跨接无法布线的项目难题。

此外，固德威50kW机型全新升级，轻量化设计，单机重量仅33kg，无需吊装，在校园施工更安全，后期设备运维也更加便捷。

05

防逆流配置，实现“自发自用”

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该项目采取完全“自发自用”的经营模式，并且每一栋建筑屋顶所发的光伏电量仅供给自身所在大楼的负荷使用，即逆变器仅供单个建筑单元供电使用。

作为典型的周期性用电场所，青海大学项目的防逆流方案是在低压并网侧安装防逆流装置。固德威防逆流方案目前可以支持低压400V，高压10kV、35kV电网系统接入，最终实现该项目光伏发电自发自用、余电不上网的需求。（扩展阅读：实际不难 | 工商业高压防逆流深度解析）

小结

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固德威50kW新款机型作为小固专为中小型工商业电站量身定制的新产品与解决方案，在复杂环境下与钙钛矿组件的结合应用，再一次经受住了对产品性能的严苛考验。