光伏氣象站是專為光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專業(yè)氣象監(jiān)測設(shè)備,其監(jiān)測數(shù)據(jù)直接關(guān)系到光伏電站的發(fā)電效率評估、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和發(fā)電量預(yù)測,主要圍繞影響光伏組件發(fā)電性能的關(guān)鍵氣象要素展開監(jiān)測。
太陽輻射是光伏氣象站監(jiān)測的核心要素,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)地表的太陽輻射,對聚光型光伏系統(tǒng)的影響尤為顯著,由直接輻射表配合太陽追蹤器進(jìn)行監(jiān)測。散射輻射則是經(jīng)過大氣散射后到達(dá)地表的太陽輻射,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,能幫助電站管理人員評估光伏組件的實(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)測參數(shù)。環(huán)境溫度即光伏電站周邊的空氣溫度,過高的環(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,一般來說,組件溫度每升高 1℃,轉(zhuǎn)換效率會(huì)下降約 0.3%-0.5%,因此通過組件溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測組件表面溫度,能及時(shí)掌握其工作狀態(tài),當(dāng)溫度過高時(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)可能對光伏支架和組件造成機(jī)械損傷,因此需要監(jiān)測風(fēng)速,當(dāng)風(fēng)速超過安全限值時(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)對組件的沖擊。
此外,光伏氣象站還會(huì)監(jiān)測相對濕度和降水量。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)測則有助于評估雨水對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)。通過對這些氣象要素的綜合監(jiān)測,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。