太阳能光伏电站站设计时需要考虑哪些气象要素

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-03 22:55 标签： 光伏电站
光伏电站设计需要注意的基本气象要素；开展光伏项目必须重视太阳能资源数据，已经是业内的；一、基本气象要素都包含哪些那“基本气象要素”都包；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；2、风速；一般包含三项：多年平均风速、多年极大/最大风速、；3、降水；一般包含三项：多年最大积雪深度、多年平均降水量、；4、恶劣天气；一般包含：多年平均雷暴日数、多
光伏电站设计需要注意的基本气象要素 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。
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。
一般包含三项：多年平均风速、多年极大/最大风速、最多风向。
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。
一般包含标准冻土深度
二、为什么要重视基本气象要素
在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，如下图所示。
上图中，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。
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。
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。 三亿文库包含各类专业文献、文学作品欣赏、专业论文、中学教育、高等教育、光伏电站设计需要注意的基本气象要素12等内容。　
　光伏电站开发建设问题及经验汇总 一、主要问题 1、...需要咨询当地电网公司发策部或有丰富经验的设计院。...当地气象局也有此数据, 如果发改委特别要求可以买... 　规划局和招商局等相关部门确认上述土地性质的准备信息...该因素 需要对潜在的选址地进行历史气象资料的收集、...是影响光伏发电系统支架设计强度的主要 因素,如当地... 　光伏系统设计的基本知识 光伏系统设计思路及注意事项 ...开发和利用, 越来越多的光伏电站将会发挥重 要的...以当地最新统计气象资料 为准; 2)了解当地环境,... 　4、配重 户用光伏电站的配重一般为水泥基础,水泥基础要充分考虑建筑物的载荷,...科学的设计、优质的组件和支架、符合规范的配重是光伏电站抵御极端天气的重要因素... 　分布式光伏发电项目 光伏电站设计技术协议 1 工程概况...1.2.4 特殊事项 本项目需特别注意以下几点: 1、...(6)水文、气象资料和 50 年一遇洪水位高程。 3)... 　一是电站的基本信息, 主要有: 气象地理资料;交通信息;电站所在地的相关信息(如...设计寿命能达到 20 年以上,其故障率较低,当然由于环境因素或雷击可能也会引起 ... 　b) 光伏电站及户用光伏系统的主要部件应始终运行在...大雪的气象条件下清洗光伏组件; 3.1.1.2 光伏组件...应提前通知停电起止时间,并将维护所需工具准备齐全... 　项目准备、项目实施、项目竣工与验收等 四个阶段,光伏电站的设计也可以按这四个...(3)严禁在风力较大,大雨、大雪的气象条件下清洗组件。 2、定期检查,发现问题...光伏电站设计_图文_百度文库
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气象因素对光伏发电量的影响分析
作者单位：
平邑县气象局 平邑 273300
临沂市气象局 临沂 276000
母体文献：
2014中国环境科学学会学术年会论文集
会议名称：
2014中国环境科学学会学术年会
会议时间：
会议地点：
主办单位：
中国环境科学学会
在线出版日期：
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