【科普】光伏電站設(shè)計(jì)時(shí)為什么要重視基本氣象要素？

開(kāi)展光伏項(xiàng)目必須重視太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)，已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識(shí)；然而，很多人卻忽視了“基本氣象要素”這一項(xiàng)。

1、基本氣象要素都包含哪些

那“基本氣象要素”都包含哪些項(xiàng)目呢？根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要包含以下五類項(xiàng)目。

溫度

一般至少包含三項(xiàng)多年極端最高氣溫、多年極端最低氣溫、多年平均氣溫；好一點(diǎn)的氣象站，還能收集到多年晝間極端最低氣溫、多年夜間極端最高氣溫。

風(fēng)速

一般包含三項(xiàng)多年平均風(fēng)速、多年極大/最大風(fēng)速、最多風(fēng)向。

降水

一般包含三項(xiàng)多年最大積雪深度、多年平均降水量、多年平均蒸發(fā)量。

惡劣天氣

一般包含多年平均雷暴日數(shù)、多年平均沙塵暴日數(shù)、多年平均揚(yáng)沙日數(shù)、多年平均霾日數(shù)、多年平均霧日數(shù)、多年冰雹日數(shù)、大風(fēng)日數(shù)等項(xiàng)目。

其他

一般包含標(biāo)準(zhǔn)凍土深度

2、為什么要重視基本氣象要素

溫度

在光伏電站的設(shè)計(jì)過(guò)程中，至少有三個(gè)方面是要用到溫度的。

1）光伏組串的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行光伏組件串并聯(lián)方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮極端溫度。

光伏組件都有“開(kāi)路電壓溫度系數(shù)”這一參數(shù)，為負(fù)值，即隨著環(huán)境的降低，光伏組件的電壓會(huì)升高。

在設(shè)計(jì)時(shí)，光伏組件串聯(lián)的個(gè)數(shù)當(dāng)然是越多越好，但串聯(lián)后的最大開(kāi)路電壓不能超過(guò)組件的最大系統(tǒng)電壓，也不能超過(guò)逆變器的最大允許電壓；工作電壓要在逆變器的MPPT電壓的跟蹤范圍之內(nèi)。

在一些極端溫度很低的地方，如-30℃，當(dāng)開(kāi)路電壓溫度系數(shù)為-0.32%/℃，單個(gè)組件的開(kāi)路電壓會(huì)升高17.6%！

因此，就會(huì)出現(xiàn)，單串的組件個(gè)數(shù)在南方比北方多一些的情況。

在實(shí)際工作中，經(jīng)?？吹讲捎?2塊265Wp一串的設(shè)計(jì)方案。用這種常規(guī)方案肯定不會(huì)出問(wèn)題。但顯然，這個(gè)方案是沒(méi)有經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)方案。

在一些極端低溫在-10℃以上的地方，采用24片265Wp一串的方案也是沒(méi)有問(wèn)題的。因此，一個(gè)組串到底采用多少片串聯(lián)，一定要用組件的開(kāi)路電壓值、最佳工作電壓值，極端高溫、極端低溫，逆變器最大輸入電壓、MPPT電壓，這三組數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)算，才能得到最佳方案。

需要強(qiáng)調(diào)的是，電池板的溫度一般會(huì)高于環(huán)境溫度，如下圖所示。

上圖中，電池板溫度（綠線）最多的時(shí)候能比環(huán)境溫度（藍(lán)線）高出25℃。據(jù)文獻(xiàn)介紹，在青海正午輻照度最好的時(shí)間，電池板溫度甚至能比環(huán)境溫度高出近30℃。