氣象因子對光伏發電量的影響效應分析

韓雪盈 韓欣雨 韓琛惠

摘 要：隨著時代的發展，社會的進步，能源也越來越受到人們的重視。其中發現利用可再生能源已成為一大緊要之事。在可再生能源中太陽能占據了非常重要的地位。光伏發電就是利用太陽能進行發電的一項舉措。本文主要分析氣象因子對光伏發電量的影響效應。

關鍵詞：氣象因子;光伏發電量;影響效應

1氣象因子

氣相因子包含氣溫、氣流、氣濕、氣壓等，即影響其他事物發展變化的氣象原因或條件。它可能是某一種氣象要素或是其變化，也可以是多種氣象要素的綜合或變化。與光伏發電量有關的氣象因子為風溫濕壓，即風速、溫度、濕度、氣壓。

風溫濕壓即風速、溫度、濕度、氣壓。有了這四個因子的觀測，可以對大氣中的運動方程（包含風速、風速空間變化以及風速局地變化和氣壓局地變化），連續方程（包含密度局地變化、密度以及風速空間變化，根據p=p/RT，有氣壓和溫度可求密度），熱力學方程（包含溫度個別變化，密度和垂直風速），水汽方程（包含比濕個別變化，風速和比濕空間變化）所組成的方程組進行求解，從而對未來天氣進行預測。

其次，天氣。天氣好，晴天多的地區光照條件好，電站的發電量自然也就比較高。整體而言，秋天的發電量最高，因為秋天氣溫合適陽光穿透力強，雨天少，發電量自然就比較高了。

2對光伏發電量的影響

有了風速、溫度、濕度、氣壓的觀測，可以對大氣中的運動方程（包含風速、風速空間變化以及風速局地變化和氣壓局地變化），連續方程（包含密度局地變化、密度以及風速空間變化，根據ρ=p/RT，有氣壓和溫度可求密度），熱力學方程（包含溫度個別變化，密度和垂直風速），水汽方程（包含比濕個別變化，風速和比濕空間變化）所組成的方程組進行求解，從而對未來天氣進行預測。

光伏電站的線纜有嚴格的選型要求，和環境、走線、長度都有很密切的關系。

另外氣象因子會影響太陽光而太陽光嚴重影響發電量。因此在選擇光伏電站的時候，當地的天氣這個基本上是改變不了的，當然希望晴天越多越好。光伏發電站所處的地理位置的高低，還有在周圍看一下有沒有高大的建筑物或者山體所形成的影子有無遮擋，這些非常的關鍵。一定要選擇一個視野比較開闊的，盡量是光線比較好的地方這是最理想的。哪怕是在同一個地區，但是選擇的這個光線不一樣的話，發電量的話也會有一個很大的區別。首先在準備建這個光伏電站之前需要先要看一下想把電站建在什么地方，這個非常的關鍵，一定要選擇視野開闊，無遮擋物的地方比較好。

3相關思考及分析

很多光伏電站出現問題都是光伏連接器的問題，應選用電阻小、精密度高的產品，并且安裝的時候要用專用的工具。光伏運維也是電站必須進行的工作，安排好運維計劃，定期運維可以減少損失電量。

關于氣象因子對光伏發電量的影響可以參考數據分析：

1.基于偏微分方法推導;

2.基于熱力學理論的比擬，比如legendre relationship或者熵理論的計算;

3.比較粗暴的經驗類型或者早期的一些直接率定得到的公式。

早期基于偏微分方法來源于傅抱璞發表在《山地氣象》等雜志的一系列文章中的關于蒸散發的計算，主要是根據Budyko的假設，根據量綱分析，加上偏微分方程推導中的一些數學假設得到的公式，在國內的水文界用的也最多。然后有些研究人員對類似思路（以及早期的一些率定公式）的公式進行了一個總結，并提出了一個general function，將之前的形式總結了一下。

但是其實數學推導有余，理論分析不足，尤其是general function的一些后續研究，后來隨著科技的進步，這個general function的方法主要在熱力學的比擬中得到了創新;

光伏發電站年平均發電量Ep計算如下：

Ep=HA×PAZ×K

式中：Ep：上網發電量（kW h）;HA：水平面太陽能年總輻照量（kW h/m2）;PAZ ：系統安裝容量（kW）;K：為綜合效率系數。即光伏發電量=裝機量*光照輻照量*綜合效率。裝機量：安裝組件數量*每塊組件的峰值功率。這里要注意不同大小的組件，不同類型的組件功率會有差異。

光照輻照量：這個指的是太陽光照的能量，太陽多光照好，光照輻照量就多。這里要說明一點：光伏輻照量和有害的"輻射"沒任何關系，重要事情說三遍"質量有保障的光伏系統沒有輻射，對人體無害"，"質量有保障的光伏系統沒有輻射，對身體無害"，"質量有保障的光伏系統沒有輻射，對身體無害"。

綜合效率就是把接收到的光照轉化為電能的效率，可以理解為轉化效率和系統設計，設備等有關。也經常被稱為"系統效率"。這里也是容易藏貓膩的地方，好的系統和差的系統效率差異會比較大，造價也會有很大區別。

光伏發電具有獨特的優越性：

1、太陽能儲能巨大無枯竭危險。

2、能源質量高。

3、使用者從感情上容易接受。

4、獲取能源所需較少時間。

5、無枯竭危險。

6、能源質量高。

7、使用者從感情上容易接受。

氣象因子與光照相關，而光照又是光伏發電量的基石，說明氣象因子與光伏發電量息息相關。隨著太陽能發電技術的普及應用，光伏太陽能日漸成為我國綠色發展的物質支撐和綠色經濟的重要組成部分。而光伏發電本體是太陽能發電，即意味著與氣象因子息息相關。

參考文獻：

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