气象因子对光伏发电量的影响效应分析

韩雪盈 韩欣雨 韩琛惠

摘 要：随着时代的发展，社会的进步，能源也越来越受到人们的重视。其中发现利用可再生能源已成为一大紧要之事。在可再生能源中太阳能占据了非常重要的地位。光伏发电就是利用太阳能进行发电的一项举措。本文主要分析气象因子对光伏发电量的影响效应。

关键词：气象因子;光伏发电量;影响效应

1气象因子

气相因子包含气温、气流、气湿、气压等，即影响其他事物发展变化的气象原因或条件。它可能是某一种气象要素或是其变化，也可以是多种气象要素的综合或变化。与光伏发电量有关的气象因子为风温湿压，即风速、温度、湿度、气压。

风温湿压即风速、温度、湿度、气压。有了这四个因子的观测，可以对大气中的运动方程（包含风速、风速空间变化以及风速局地变化和气压局地变化），连续方程（包含密度局地变化、密度以及风速空间变化，根据p=p/RT，有气压和温度可求密度），热力学方程（包含温度个别变化，密度和垂直风速），水汽方程（包含比湿个别变化，风速和比湿空间变化）所组成的方程组进行求解，从而对未来天气进行预测。

其次，天气。天气好，晴天多的地区光照条件好，电站的发电量自然也就比较高。整体而言，秋天的发电量最高，因为秋天气温合适阳光穿透力强，雨天少，发电量自然就比较高了。

2对光伏发电量的影响

有了风速、温度、湿度、气压的观测，可以对大气中的运动方程（包含风速、风速空间变化以及风速局地变化和气压局地变化），连续方程（包含密度局地变化、密度以及风速空间变化，根据ρ=p/RT，有气压和温度可求密度），热力学方程（包含温度个别变化，密度和垂直风速），水汽方程（包含比湿个别变化，风速和比湿空间变化）所组成的方程组进行求解，从而对未来天气进行预测。

光伏电站的线缆有严格的选型要求，和环境、走线、长度都有很密切的关系。

另外气象因子会影响太阳光而太阳光严重影响发电量。因此在选择光伏电站的时候，当地的天气这个基本上是改变不了的，当然希望晴天越多越好。光伏发电站所处的地理位置的高低，还有在周围看一下有没有高大的建筑物或者山体所形成的影子有无遮挡，这些非常的关键。一定要选择一个视野比较开阔的，尽量是光线比较好的地方这是最理想的。哪怕是在同一个地区，但是选择的这个光线不一样的话，发电量的话也会有一个很大的区别。首先在准备建这个光伏电站之前需要先要看一下想把电站建在什么地方，这个非常的关键，一定要选择视野开阔，无遮挡物的地方比较好。

3相关思考及分析

很多光伏电站出现问题都是光伏连接器的问题，应选用电阻小、精密度高的产品，并且安装的时候要用专用的工具。光伏运维也是电站必须进行的工作，安排好运维计划，定期运维可以减少损失电量。

关于气象因子对光伏发电量的影响可以参考数据分析：

1.基于偏微分方法推导;

2.基于热力学理论的比拟，比如legendre relationship或者熵理论的计算;

3.比较粗暴的经验类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来源于傅抱璞发表在《山地气象》等杂志的一系列文章中的关于蒸散发的计算，主要是根据Budyko的假设，根据量纲分析，加上偏微分方程推导中的一些数学假设得到的公式，在国内的水文界用的也最多。然后有些研究人員对类似思路（以及早期的一些率定公式）的公式进行了一个总结，并提出了一个general function，将之前的形式总结了一下。

但是其实数学推导有余，理论分析不足，尤其是general function的一些后续研究，后来随着科技的进步，这个general function的方法主要在热力学的比拟中得到了创新;

光伏发电站年平均发电量Ep计算如下：

Ep=HA×PAZ×K

式中：Ep：上网发电量（kW h）;HA：水平面太阳能年总辐照量（kW h/m2）;PAZ ：系统安装容量（kW）;K：为综合效率系数。即光伏发电量=装机量*光照辐照量*综合效率。装机量：安装组件数量*每块组件的峰值功率。这里要注意不同大小的组件，不同类型的组件功率会有差异。

光照辐照量：这个指的是太阳光照的能量，太阳多光照好，光照辐照量就多。这里要说明一点：光伏辐照量和有害的"辐射"没任何关系，重要事情说三遍"质量有保障的光伏系统没有辐射，对人体无害"，"质量有保障的光伏系统没有辐射，对身体无害"，"质量有保障的光伏系统没有辐射，对身体无害"。

综合效率就是把接收到的光照转化为电能的效率，可以理解为转化效率和系统设计，设备等有关。也经常被称为"系统效率"。这里也是容易藏猫腻的地方，好的系统和差的系统效率差异会比较大，造价也会有很大区别。

光伏发电具有独特的优越性：

1、太阳能储能巨大无枯竭危险。

2、能源质量高。

3、使用者从感情上容易接受。

4、获取能源所需较少时间。

5、无枯竭危险。

6、能源质量高。

7、使用者从感情上容易接受。

气象因子与光照相关，而光照又是光伏发电量的基石，说明气象因子与光伏发电量息息相关。随着太阳能发电技术的普及应用，光伏太阳能日渐成为我国绿色发展的物质支撑和绿色经济的重要组成部分。而光伏发电本体是太阳能发电，即意味着与气象因子息息相关。

参考文献：

[1]雷杨娜 孙娴程路 王娟敏 气象因子对光伏发电量的影响效应分析[J]. 陕西省气候中心

[2]吕学梅，朱虹2，王金东2，宋莹华2.气象因素对光伏发电量的影响分析[J].平国县气象局，山东 平邑 2733002.临沂市气象局，山东 临沂 276000

[3]姚永强 影响太阳能光伏发电的气象因子分析[J].《中文科技期刊数据库（文摘版）自然科学》2018年 第04月 01 河南省南乐县气象局，河南 濮阳 457000

[4]闫全全，李芬，王丽娟，石晶，钱加林，赵晋斌.不同季节光伏发电量与气象影响因子的诊断分析[J].1.上海电力公司检修公司，上海200063;2.上海电力学院电气工程学院，上海200090;3.湖北省气象局气象服务中心，湖北武汉430074;4.