光伏电站设计时为什么要重视基本气象要素

来源:王淑娟发布时间:2015-02-13 08:38:27
(虽然技术贴不受欢迎,但作为一名设计人员,应该坚持发技术贴。前一段时间,行业研究类文章发多了,以至于有人觉得我是做行业研究的。必须说明一下,我是做光伏电站设计的,对产品、设备、行业动态,都不是特别专业。)

开展光伏项目必须重视太阳能资源数据,已经是业内的共识;然而,很多人却忽视了“基本气象要素”这一项。

一、基本气象要素都包含哪些

那“基本气象要素”都包含哪些项目呢?根据行业标准,主要包含以下五类项目。

1、温度
一般至少包含三项:多年极端最高气温、多年极端最低气温、多年平均气温;好一点的气象站,还能收集到:多年昼间极端最低气温、多年夜间极端最高气温。
2、风速
一般包含三项:多年平均风速、多年极大/最大风速、最多风向。
3、降水
一般包含三项:多年最大积雪深度、多年平均降水量、多年平均蒸发量。
4、恶劣天气
一般包含:多年平均雷暴日数、多年平均沙尘暴日数、多年平均扬沙日数、多年平均霾日数、多年平均雾日数、多年冰雹日数、大风日数等项目。
5、其他
一般包含标准冻土深度

二、为什么要重视基本气象要素

1、温度

光伏电站的设计过程中,至少有三个方面是要用到温度的。

1)光伏组串的设计

在进行光伏组件串并联方案设计时,必须要考虑极端温度。
光伏组件都有“开路电压温度系数”这一参数,为负值,即随着环境的降低,光伏组件的电压会升高。

在设计时,光伏组件串联的个数当然是越多越好,但串联后的最大开路电压不能超过组件的最大系统电压,也不能超过逆变器的最大允许电压;工作电压要在逆变器的MPPT电压的跟踪范围之内。

在一些极端温度很低的地方,如-30℃,当开路电压温度系数为-0.32%/℃,单个组件的开路电压会升高17.6%!

因此,就会出现,单串的组件个数在南方比北方多一些的情况。

在实际工作中,经常看到采用20片255Wp一串的设计方案。的确,这是被大家用烂的成熟设计方案,用这个方案肯定不会出问题。但显然,这个方案是没有经过详细计算的经验方案。

目前,逆变器的最大输入电压已经从最早的880V或900V升级到1000V,即使在青海等地,采用22片255Wp一串的方案也是没有问题的。因此,一个组串到底采用多少片串联,一定要用:组件的开路电压值、最佳工作电压值,极端高温、极端低温,逆变器最大输入电压、MPPT电压,这三组数据进行详细测算,才能得到最佳方案。

需要强调的是,电池板的温度一般会高于环境温度。

电池板温度(绿线)最多的时候能比环境温度(蓝线)高出25℃。据文献介绍,在青海正午辐照度最好的时间,电池板温度甚至能比环境温度高出近30℃。

因此,我们在计算时,选用的极端高温要考虑电池板的极端高温。

另外,有的专家提出,由于光伏电站只在白天运行,在选择极端温度时,应选择昼间的极端高温和极端低温,但大多数气象站很难收集到昼间的极端低温,一般采用夜间的极端低温代替;还有专家提出,在与逆变器开路电压和MPPT电压进行匹配计算时,电压的温度系数应该分别采用“开路电压温度系数”和“最佳工作电压温度系数”两个系数分别计算,但目前很少有光伏组件提供“最佳工作电压温度系数”,所以一般也都采用“开路电压温度系数”。

2)计算温度造成系统效率的折减

温度会影响发电量这是肯定的,但到底能影响多少?我曾经收集了青海、内蒙、河北三个地区三个光伏电站完整一年的逐时温度、发电量、辐照度数据,希望能通过这三组数据找到温度对系统效率的影响。前后花了三个多月的时间进行数据处理,但最终也没找到有一个规律。因此,我在进行系统效率温度折减项时,更多的是根据当地的月平均气温,考虑一定的温升后,与温度系数进行一个简单的加权计算。这个方法不是特别科学,但目前我尚未找到更加合适的方法。

3)电气设备

所有的电气设备都有运行温度范围。我在评审项目时,就曾发现当地的极端气温在逆变器的运行温度范围之外的情况,那在设计时就要采取一定的处理措施保证。同时,逆变器工作时会释放大量的热量,如果逆变房内通风不好,会导致逆变房内温度大大高于环境温度,降低逆变器工作效率,甚至高于其运行温度。

2、风速

在设计时,会给出某地的风压、雪压的参考值。但我觉得,根据当地的风速、风向计算出来的风压值更有参考意义,而风压值将直接影响支架基础的设计。

3、降水

最大积雪深度一方面在设计时组件下沿的高度一定要高于此值,不然可能存在组件被埋在雪里的可能;另一方面可以用来计算雪压值。

从当地多年平均的降水量和蒸发量可以看出当地的水资源的宝贵程度。如,若蒸发量远大于降水量,肯定是水资源宝贵的干旱地区,取水井的深度肯定浅不了,水还可能有腐蚀性的碱性水。未来清洗板子,最好用省水的方案。

4、恶劣天气

多年平均雷暴日数可以在进行避雷方案设计时用来参考;
多年平均沙尘暴日数、多年平均扬沙日数、多年平均霾日数等数据,可以基本帮助你判断光伏电站的清洗频率和灰尘遮挡造成的系统效率损失。

5、标准冻土深度

在进行技术设计时,必须要考虑的一个参数就是冻土深度。一般情况下,基础的深度都要在冻土层以下。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201502/13/66330.html

责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
三部门:规范光伏项目利用耕地、严查撂荒抛荒来源:索比光伏网整理 发布时间:2025-07-31 16:00:42

对涉及利用耕地的光伏项目进行严格监管。自然资源主管部门加强用地监管,从调查、规划、耕保、利用、执法、督察各环节加强对光伏项目占用耕地行为的日常监管。

需求大变!中能建、国能、华能、三峡、国电投、中电建、华电、华润,八大电力央企上半年支架招标背后来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-15 17:02:23

自136号文落地以来,新能源全面进入电力市场化交易,给光伏行业发展带来了深刻的影响。电力央企对光伏电站的投资测算调整作为当下新能源投资的主力军,国能、三峡、华能、大唐、国家电投等头部电力央企,针对新能源

中来的底线:质量,没有妥协项来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-14 17:34:59

“低价换市场”,正将光伏行业拖入深渊。冰冷的第三方检测数据揭示残酷现实:某央企电站中,低价组件的实际衰减率远超技术协议标准,组件质量隐患丛生。价格战阴影下,性能失守正在透支行业的未来信用。7月3日,工信

戈壁好“光”景 | 清源科技高效交付新疆天山北麓562MW地面光伏项目来源:清源科技Clenergy 发布时间:2025-07-11 16:46:11

清源科技于2025年初成功中标新疆天山北麓562MW地面光伏支架项目,当前交付工作正有序且高效地开展。

受政策影响,国家能源集团终止三个光伏EPC招标来源:光伏們 发布时间:2025-07-11 10:34:56

7月10日,国家能源集团发布三个光伏EPC工程公开招标终止公告,涉及项目规模352MW,终止原因为受国家新能源政策影响。

风光协同,中广核为三晋发展贡献绿色动能!来源:中广核新能源 发布时间:2025-07-10 16:11:26

习近平总书记在山西考察时指出,要努力在推动资源型经济转型发展上迈出新步伐,奋力谱写三晋大地推进中国式现代化新篇章。

年省300万!这座商场的光伏屋顶成“隐形印钞机”来源:阿特斯阳光电力集团 发布时间:2025-07-10 15:49:18

​面对用电负荷大、电费成本持续攀升的经营痛点,商业综合体如何破局? 位列南京地标商业综合体之一的弘阳广场,给出了亮眼答案:选择与全球光储解决方案领导者阿特斯阳光电力集团合作,在其近8万平方米屋顶成功打造4.6兆瓦分布式光伏电站。这座矗立于六朝古都的“绿色电站”,不仅年节约电费支出超300万元,更成功将商业空间转型为“能源生产者”,打造了商业地产降本增效与绿色发展的标杆样本!

牢记总书记嘱托 绿电赋能新发展——国投电力山西阳泉新能源项目助力老工业基地绿色转型来源:国投电力 发布时间:2025-07-10 15:45:17

​2025年7月7日,习近平总书记在山西省阳泉市阳泉阀门股份有限公司考察时强调:“要把握市场需求,加强科技创新,让传统产业焕发新活力。”这一重要指示为阳泉这座兼具红色基因和创新精神的城市指明了发展方向。作为能源央企,国投电力始终以实际行动贯彻落实习近平总书记重要讲话精神。

赞比亚总统希奇莱马来了!晶澳DeepBlue 4.0 Pro全容量供货该国最大项目来源:晶澳科技 JA Solar 发布时间:2025-07-10 15:13:39

在赞比亚凯布韦,非洲炽热阳光照耀下,一座承载着当地能源希望的百兆瓦级光伏电站正式并网发电!近日,由中国电建承建、全部采用晶澳科技DeepBlue 4.0 Pro光伏组件的赞比亚凯布韦100MW光伏项目举行盛大并网仪式。赞比亚总统哈凯恩德·希奇莱马(Hakainde Hichilema)亲临现场揭牌剪彩,盛赞该项目为“赞比亚迈向1000MW光伏目标的关键里程碑”。

显示屏下的“绿电” | 晶澳智慧能源助力重庆康宁开启绿色能源新征程来源:晶澳智慧能源 发布时间:2025-07-10 14:46:38

近日,由晶澳智慧能源承建的康宁显示科技(重庆)有限公司1.68021MW分布式光伏项目成功并网,并正式投入使用。

重在落实!《云南省推动绿电直连建设实施方案》发布来源:理想能源网 发布时间:2025-07-10 14:40:01

关于印发《云南省推动绿电直连建设实施方案》的通知