在新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，光伏電站作為清潔能源的重要載體，其運(yùn)行效率與安全性與氣象條件密不可分。光伏氣象站作為光伏電站的"智慧眼"和"預(yù)警哨"，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，成為提升發(fā)電效率、優(yōu)化運(yùn)維管理的關(guān)鍵技術(shù)支撐。從選址規(guī)劃到日常運(yùn)營(yíng)，氣象數(shù)據(jù)貫穿光伏電站全生命周期，其價(jià)值正隨著技術(shù)進(jìn)步不斷深化。

東莞綠光【TWS-4B型號(hào)】光伏氣象站專為分布式光伏電站、家庭光伏系統(tǒng)及小型商業(yè)電站設(shè)計(jì)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)以優(yōu)化發(fā)電效率和運(yùn)維管理，由東莞綠光新能源科技有限公司研發(fā)，具備行業(yè)中高端的技術(shù)水平。

產(chǎn)品特點(diǎn)?

多參數(shù)集成監(jiān)測(cè)?：支持監(jiān)測(cè)太陽(yáng)總輻射、直接輻射、散射輻射、環(huán)境溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、大氣壓力、組件背板溫度、光照度、雨量、積雪深度等12項(xiàng)以上氣象要素。

高精度與可靠性?：輻射測(cè)量精度達(dá)±2%（符合IEC 61724標(biāo)準(zhǔn)），總輻射傳感器采用FSP系列型號(hào)，風(fēng)速風(fēng)向采用超聲波技術(shù)（無(wú)機(jī)械磨損），溫濕度誤差≤0.5℃/±2%RH，滿足WMO二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)標(biāo)GB/T 38948-2020要求。

強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性?：IP66/IP68防護(hù)等級(jí)，全密封鋁合金外殼，通過(guò)-40℃至+85℃寬溫測(cè)試，抗沙塵、鹽霧、暴雨，惡劣環(huán)境下設(shè)備在線率超99%。軍工級(jí)傳感器設(shè)計(jì)，電磁兼容性強(qiáng)，適合戈壁、沿海、高原等極端地區(qū)。

智能通訊與集成?：支持4G/北斗雙通道、RS485/LoRa等多模式數(shù)據(jù)傳輸，5秒級(jí)高頻采樣，實(shí)時(shí)回傳至云平臺(tái)。開(kāi)放通訊協(xié)議，可與光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接。

應(yīng)用領(lǐng)域?

光伏電站運(yùn)維優(yōu)化?：精確量化輻照度衰減、組件溫升及灰塵累積損失，指導(dǎo)清洗周期、冷卻系統(tǒng)啟停及支架角度調(diào)整，提升發(fā)電效率2.1%-18.7%。

電站選址與資源評(píng)估?：為新建電站提供長(zhǎng)期輻射、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)，輔助選址決策及發(fā)電量預(yù)測(cè)模型構(gòu)建。

科研與效能考核?：支撐光伏組件性能測(cè)試（如雙面組件散射輻射利用效率研究）、電站效能評(píng)估及電力交易發(fā)電量預(yù)測(cè)（誤差降至7%內(nèi)）。

多場(chǎng)景擴(kuò)展應(yīng)用?：適用于分布式電站、漂浮式光伏項(xiàng)目（監(jiān)測(cè)水面溫濕度差）、生態(tài)監(jiān)測(cè)站及高速公路氣象站。

TWS-4B光伏氣象站

一、氣象數(shù)據(jù)：光伏電站選址的科學(xué)基石

光伏電站選址需綜合考慮太陽(yáng)輻射量、溫度、風(fēng)速、降水等多重氣象因素。根據(jù)中國(guó)氣象局發(fā)布的《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》，年等效利用小時(shí)數(shù)低于1100小時(shí)的區(qū)域不具備商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值，而這一指標(biāo)直接依賴長(zhǎng)期氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。以青海塔拉灘光伏基地為例，建設(shè)前通過(guò)為期3年的光伏氣象站觀測(cè)，確認(rèn)該地區(qū)年均日照時(shí)數(shù)達(dá)2800小時(shí)以上，紫外線強(qiáng)度較平原地區(qū)高40%，為全球同類項(xiàng)目提供了標(biāo)桿性數(shù)據(jù)支撐。光伏氣象站采集的輻射強(qiáng)度、光譜分布等參數(shù)，還能幫助工程師選擇最適合當(dāng)?shù)貧夂虻墓夥M件類型——在高溫高濕地區(qū)優(yōu)先選用雙面發(fā)電組件，在風(fēng)沙較大區(qū)域則需考慮抗風(fēng)壓性能更強(qiáng)的支架系統(tǒng)。

二、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：發(fā)電效率的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器

并網(wǎng)光伏電站的功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)需接入光伏氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，包括輻照度、組件溫度、大氣透明度等20余項(xiàng)參數(shù)。江蘇某500MW光伏電站的實(shí)踐表明，當(dāng)光伏氣象站監(jiān)測(cè)到云層快速移動(dòng)時(shí)，智能控制系統(tǒng)可提前15分鐘調(diào)整逆變器工作參數(shù)，使發(fā)電量波動(dòng)降低37%。特別值得關(guān)注的是組件溫度監(jiān)測(cè)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，晶體硅組件溫度每升高1℃，輸出功率下降0.4%0.5%。光伏氣象站配備的紅外測(cè)溫模塊能精確捕捉組件表面溫度分布，結(jié)合風(fēng)速數(shù)據(jù)自動(dòng)觸發(fā)噴淋降溫系統(tǒng)，在夏季可使單日發(fā)電量提升8%12%。

三、極端天氣防御：資產(chǎn)安全的守護(hù)屏障

2024年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)"海燕"登陸福建期間，沿海光伏電站依托光伏氣象站提供的分鐘級(jí)風(fēng)速數(shù)據(jù)，提前72小時(shí)啟動(dòng)支架抗風(fēng)加固程序，使損失金額控制在常規(guī)防護(hù)措施的1/5?，F(xiàn)代光伏氣象站已集成冰雹監(jiān)測(cè)雷達(dá)，當(dāng)探測(cè)到直徑超過(guò)1cm的冰雹云時(shí)，可聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件防護(hù)罩，避免數(shù)百萬(wàn)設(shè)備損失。針對(duì)沙塵暴，西北地區(qū)光伏電站通過(guò)光伏氣象站的能見(jiàn)度與顆粒物濃度數(shù)據(jù)，建立組件清潔預(yù)警模型，較傳統(tǒng)定期清洗方案節(jié)水60%以上。

四、數(shù)據(jù)融合：智慧運(yùn)維的決策中樞

先進(jìn)光伏氣象站已發(fā)展為環(huán)境監(jiān)測(cè)超級(jí)終端，除常規(guī)氣象要素外，還可監(jiān)測(cè)大氣污染物、積雪厚度、植被生長(zhǎng)等衍生數(shù)據(jù)。內(nèi)蒙古某風(fēng)光互補(bǔ)項(xiàng)目通過(guò)光伏氣象站土壤濕度監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)光伏區(qū)雜草生長(zhǎng)使火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)上升300%，據(jù)此優(yōu)化除草周期后，年運(yùn)維成本降低80萬(wàn)元。部分領(lǐng)跑者電站開(kāi)始試用光伏氣象站無(wú)人機(jī)巢技術(shù)，在沙塵天氣后自動(dòng)航拍組件積灰情況，生成定制化清洗方案，使人工巡檢效率提升20倍。

TWS-4B光伏氣象站

五、技術(shù)前沿：氣象監(jiān)測(cè)的智能化演進(jìn)

第三代光伏氣象站正呈現(xiàn)三大技術(shù)趨勢(shì)：一是微型化，如華為推出的"氣象魔方"設(shè)備，集成12種傳感器而體積僅如鞋盒；二是AI預(yù)測(cè)，國(guó)家電投在寧夏試點(diǎn)的人工智能短期輻照預(yù)測(cè)模型，將15分鐘預(yù)測(cè)精度提高到97%；三是數(shù)字孿生，廣東能源集團(tuán)建立的"虛擬光伏氣象站"系統(tǒng)，能結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)重構(gòu)電站周邊3D風(fēng)場(chǎng)模型，為跟蹤式支架提供最優(yōu)角度算法。值得關(guān)注的是，2024年新修訂的《光伏電站氣象觀測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》首次將大氣污染物衰減系數(shù)納入監(jiān)測(cè)指標(biāo)，為雙碳目標(biāo)下的環(huán)境效益評(píng)估提供量化依據(jù)。

隨著"光伏+氣象"跨界融合的深入，未來(lái)光伏氣象站將不再是獨(dú)立監(jiān)測(cè)設(shè)施，而將進(jìn)化為光伏電站的神經(jīng)感知網(wǎng)絡(luò)。從提升1%的發(fā)電效率到規(guī)避千萬(wàn)級(jí)災(zāi)害損失，精準(zhǔn)氣象服務(wù)正在重新定義光伏電站的價(jià)值維度。在新能源電力逐步成為主體能源的進(jìn)程中，氣象數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用必將打開(kāi)更廣闊的效益空間，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供不可或缺的基礎(chǔ)支撐。

審核編輯 黃宇