光伏氣象站是專(zhuān)為光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備,其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直接關(guān)系到光伏電站的發(fā)電效率評(píng)估、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和發(fā)電量預(yù)測(cè),主要圍繞影響光伏組件發(fā)電性能的關(guān)鍵氣象要素展開(kāi)監(jiān)測(cè)。
太陽(yáng)輻射是光伏氣象站監(jiān)測(cè)的核心要素,包括總輻射、直接輻射和散射輻射。總輻射是指到達(dá)地表的太陽(yáng)總能量,是衡量光伏組件可利用光能的重要指標(biāo),通常用總輻射表進(jìn)行測(cè)量,單位為 W/m2。直接輻射是指未被大氣散射,直接到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射,對(duì)聚光型光伏系統(tǒng)的影響尤為顯著,由直接輻射表配合太陽(yáng)追蹤器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。散射輻射則是經(jīng)過(guò)大氣散射后到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射,它與總輻射、直接輻射存在一定的換算關(guān)系,影響著普通光伏組件的發(fā)電效率。這三種輻射數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),能幫助電站管理人員評(píng)估光伏組件的實(shí)際受光情況,優(yōu)化組件的安裝角度和排列方式。
環(huán)境溫度和組件溫度也是重要的監(jiān)測(cè)參數(shù)。環(huán)境溫度即光伏電站周邊的空氣溫度,過(guò)高的環(huán)境溫度會(huì)影響光伏組件的散熱效率,導(dǎo)致組件工作溫度升高。而組件溫度直接影響其轉(zhuǎn)換效率,一般來(lái)說(shuō),組件溫度每升高 1℃,轉(zhuǎn)換效率會(huì)下降約 0.3%-0.5%,因此通過(guò)組件溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)組件表面溫度,能及時(shí)掌握其工作狀態(tài),當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),可采取通風(fēng)、噴淋等降溫措施。
風(fēng)速和風(fēng)向的監(jiān)測(cè)同樣不可或缺。風(fēng)速的大小會(huì)影響光伏組件的散熱效果,較高的風(fēng)速能加快組件表面的空氣流動(dòng),幫助散熱;同時(shí),強(qiáng)風(fēng)可能對(duì)光伏支架和組件造成機(jī)械損傷,因此需要監(jiān)測(cè)風(fēng)速,當(dāng)風(fēng)速超過(guò)安全限值時(shí),及時(shí)采取加固措施。風(fēng)向則能為電站的布局設(shè)計(jì)提供參考,合理的布局可減少風(fēng)對(duì)組件的沖擊。
此外,光伏氣象站還會(huì)監(jiān)測(cè)相對(duì)濕度和降水量。高濕度環(huán)境容易導(dǎo)致光伏組件表面結(jié)露、積灰,影響透光率,降低發(fā)電效率;降水量的監(jiān)測(cè)則有助于評(píng)估雨水對(duì)組件表面的清潔作用,當(dāng)降水量不足時(shí),可安排人工清洗或啟動(dòng)自動(dòng)清洗系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)這些氣象要素的綜合監(jiān)測(cè),光伏氣象站為光伏電站的高效、穩(wěn)定運(yùn)行提供了全面的數(shù)據(jù)支持,有助于提高發(fā)電收益和設(shè)備使用壽命。