開展光伏項目必須重視太陽能資源數(shù)據(jù)，已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識；然而，很多人卻忽視了基本氣象要素這一項。

一、基本氣象要素都包含哪些

那基本氣象要素都包含哪些項目呢？根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要包含以下五類項目。

1、溫度

一般至少包含三項：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。

2、風(fēng)速

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

3、降水

一般包含三項：多年最大積雪深度、多年平均降水量、多年平均蒸發(fā)量。

4、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)等項目。

5、其他

一般包含標(biāo)準(zhǔn)凍土深度

二、為什么要重視基本氣象要素

1、溫度

在光伏電站的設(shè)計過程中，至少有三個方面是要用到溫度的。

1）光伏組串的設(shè)計

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

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

在設(shè)計時，光伏組件串聯(lián)的個數(shù)當(dāng)然是越多越好，但串聯(lián)后的最大開路電壓不能超過組件的最大系統(tǒng)電壓，也不能超過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)開路電壓溫度系數(shù)為-0.32%/℃，單個組件的開路電壓會升高17.6%！

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

在實際工作中，經(jīng)常看到采用20片255Wp一串的設(shè)計方案。的確，這是被大家用爛的成熟設(shè)計方案，用這個方案肯定不會出問題。但顯然，這個方案是沒有經(jīng)過詳細(xì)計算的經(jīng)驗方案。

目前，逆變器的最大輸入電壓已經(jīng)從最早的880V或900V升級到1000V，即使在青海等地，采用22片255Wp一串的方案也是沒有問題的。因此，一個組串到底采用多少片串聯(lián)，一定要用：組件的開路電壓值、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間，電池板溫度甚至能比環(huán)境溫度高出近30℃。

因此，我們在計算時，選用的極端高溫要考慮電池板的極端高溫。

另外，有的專家提出，由于光伏電站只在白天運行，在選擇極端溫度時，應(yīng)選擇晝間的極端高溫和極端低溫，但大多數(shù)氣象站很難收集到晝間的極端低溫，一般采用夜間的極端低溫代替；還有專家提出，在與逆變器開路電壓和MPPT電壓進(jìn)行匹配計算時，電壓的溫度系數(shù)應(yīng)該分別采用開路電壓溫度系數(shù)和最佳工作電壓溫度系數(shù)兩個系數(shù)分別計算，但目前很少有光伏組件提供最佳工作電壓溫度系數(shù)，所以一般也都采用開路電壓溫度系數(shù)。

2）計算溫度造成系統(tǒng)效率的折減

溫度會影響發(fā)電量這是肯定的，但到底能影響多少？我曾經(jīng)收集了青海、內(nèi)蒙、河北三個地區(qū)三個光伏電站完整一年的逐時溫度、發(fā)電量、輻照度數(shù)據(jù)，希望能通過這三組數(shù)據(jù)找到溫度對系統(tǒng)效率的影響。前后花了三個多月的時間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，但最終也沒找到有一個規(guī)律。因此，我在進(jìn)行系統(tǒng)效率溫度折減項時，更多的是根據(jù)當(dāng)?shù)氐脑缕骄鶜鉁兀紤]一定的溫升后，與溫度系數(shù)進(jìn)行一個簡單的加權(quán)計算。這個方法不是特別科學(xué)，但目前我尚未找到更加合適的方法。

3）電氣設(shè)備

所有的電氣設(shè)備都有運行溫度范圍。我在評審項目時，就曾發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐臉O端氣溫在逆變器的運行溫度范圍之外的情況，那在設(shè)計時就要采取一定的處理措施保證。同時，逆變器工作時會釋放大量的熱量，如果逆變房內(nèi)通風(fēng)不好，會導(dǎo)致逆變房內(nèi)溫度大大高于環(huán)境溫度，降低逆變器工作效率，甚至高于其運行溫度。

2、風(fēng)速

在設(shè)計時，會給出某地的風(fēng)壓、雪壓的參考值。但我覺得，根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速、風(fēng)向計算出來的風(fēng)壓值更有參考意義，而風(fēng)壓值將直接影響支架基礎(chǔ)的設(shè)計。

3、降水

最大積雪深度一方面在設(shè)計時組件下沿的高度一定要高于此值，不然可能存在組件被埋在雪里的可能；另一方面可以用來計算雪壓值。

從當(dāng)?shù)囟嗄昶骄慕邓亢驼舭l(fā)量可以看出當(dāng)?shù)氐乃Y源的寶貴程度。如，若蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，肯定是水資源寶貴的干旱地區(qū)，取水井的深度肯定淺不了，水還可能有腐蝕性的堿性水。未來清洗板子，最好用省水的方案。

4、惡劣天氣

多年平均雷暴日數(shù)可以在進(jìn)行避雷方案設(shè)計時用來參考；

多年平均沙塵暴日數(shù)、多年平均揚沙日數(shù)、多年平均霾日數(shù)等數(shù)據(jù)，可以基本幫助你判斷光伏電站的清洗頻率和灰塵遮擋造成的系統(tǒng)效率損失。

5、標(biāo)準(zhǔn)凍土深度

在進(jìn)行技術(shù)設(shè)計時，必須要考慮的一個參數(shù)就是凍土深度。一般情況下，基礎(chǔ)的深度都要在凍土層以下。