光伏發電研究方法的分析

㈠ 關於光伏發電的論文

一、項目概括
1.1項目簡介及選址
本項目電站選址地位於湖南省湘潭市雨湖區的響塘學校屋頂上，經過去現場實地的了解和勘測後，此學習周圍無森林無高大樹木，附近也無任何其他房屋，距離其最近的房屋也有數十米的距離，該屋頂無女兒牆無其他建造物，是一個平面的屋頂，其屋長為43米，寬為32米。
本項目將在此學校屋頂上建造一個100kw的並網型光伏電站，實施全額上網措施。選址衛星圖如圖1-1所示，選址平面圖如圖1-2所示。

圖1-1 選址地衛星圖

圖1-2 選址平面圖

1.2 項目位置及氣象情況
經過網路地圖的計算，得出了此地經緯度為：北緯27.96，東經為112.83，是屬於亞熱帶溫濕氣候區，典型的冬冷夏熱氣溫，年降雨量充足達1450毫米，最高氣溫為夏季的41.8度，最低氣溫為冬季的-12.1度，年均氣溫17度。該項目所在地最高海拔為793米，最低海拔達30.7米，總的平均海拔為48.2米。該地年總輻射量經過PVsyst軟體的計算後，得出了1116.6的值，不是特別高，屬於第三類資源區，但建設一個電站也不是特別虧。湘潭市地理位置圖如圖1-3所示。

圖1-3湘潭市地理位置

圖1-4年均總輻射值

1.3項目設計依據
本項目設計依據如下：
《光伏發電站設計規范》GB50794-2012
《電力工程電纜設計規范》GB50217-1994
《光伏系統並網技術要求》GB/T19939-2005
《建築太陽能光伏系統設計與安裝》10J908-5
《光伏發電站接入電力系統技術規范》GB/T19964-2012
《光伏發電站接入電力系統設計規范》GB/T5086-2013
《光伏(PV)系統電網介面特性》GB/T20046-2006
《電能質量公用電網諧波》GB/T14549-19933
《電能質量三相電壓允許不平衡度》GB/T15543-1995
《晶體硅光伏方陣I-V特性的現場測量》GB/T18210-2000

二、電站系統設計
2.1組件選型
組件是電站中造價最高的設備，投資一個電站幾乎一半的錢是砸這組件上去了，為此我們選擇的組件一定要是最適合本電站的，不管是組件效率還是組件的其他參數在同功率組件下都應該保持最佳，這樣才不會虧本。
組件的類型有很多，以不同的材料來說，組件又分為了晶硅組件、薄膜組件，在電站中使用最多的便是晶硅型組件，而晶硅型組件又分為單晶硅和多晶硅，它們都是市場上十分熱門的組價。
單晶硅的效率比多晶硅高了很多，其使用壽命時間也長了不少，但價格方面卻比多晶硅高了很多，但考慮到平價上網的時代，單晶硅的價格遠遠不如過去那樣昂貴，所以本電站選取的組件為單晶型組件。
表2-1伏組件對比表

組件品牌及型號

晶科
Swan Bifacial 400 72H

晶科
Swan Bifacial 405 72H

晶澳
JAM72S10 400MR

最大功率(Pmax)

400Wp

405Wp

400Wp

最佳工作電壓(Vmp)

41V

41.2V

41.33V

組件轉換效率(%)

19.54%

19.78%

19.9%

最佳工作電流(Imp)

9.76A

9.83A

9.68A

開路電壓(Voc)

48.8V

49V

49.58V

短路電流(Isc)

10.24A

10.3A

10.33A

工作溫度范圍(℃)

-40℃~+85℃

-40℃~+85℃

-40℃~+85℃

最大系統電壓

1000/1500V DC(IEC/UL)

1000/1500VDC(IEC/UL)

1000/1500VDC (IEC)

最大額定熔絲電流

20A

20A

20A

輸出功率公差

0~+5W

0~+5W

0~+3%

最大功率(Pmax)的溫度系數

-0.350%/℃

-0.35%/℃

-0.35%/℃

開路電壓(Voc)的溫度系數

-0.290%/℃

-0.29%/℃

-0.272%/℃

短路電流(Isc)的溫度系數

0.048%/℃

0.048%/℃

0.044%/℃

名義電池工作溫度(NOCT)

45±2℃

45±2℃

45±2℃

組件尺寸：長*寬*厚（mm）

2031*1008*30mm

2031*1008*30mm

2015*996*40mm

電池片數

72

72

72

第一款組件晶科Swan Bifacial 400 72H和第二款組件晶科Swan Bifacial 405 72H的型號牌子都一樣，除功率和其效率有點差距之外，其他的參數基本一樣，但其第二款組件晶科Swan Bifacial 405 72H組件的效率高，相同尺寸不同效率下，選擇第二款組件更好。
第三款組件晶澳JAM72S10 400MR是3款組件里效率最高的組件，比第一款和第二款分別高了0.37%和0.12%，並且尺寸和部分溫度系數也是3款裡面最小的，開路電壓和工作電壓以及短路電流等參數也是3款組件中最高的，從數據上來看，第三款組件晶澳JAM72S10 400MR是3款里最棒的組件。
綜合上面的分析，本項目最終選擇第3款組件晶澳JAM72S10 400MR作為本項目的組件使用型號。組件圖如圖2-1所示。

圖2-1 組件圖
2.2最佳傾斜角和方位角設計
本電站建造在平面屋頂上，該屋頂無任何的傾角，由於組件是依靠著太陽光發電，但每時每刻太陽都是在運動著，為此便會與組件形成一個角度，該角度影響著組件的發電量，對於採取固定支架安裝方式的電站來說，選擇一個最合適的角度能夠讓電站發電量達到最高，因此最佳傾角這個概念便被引出了。
對於本電站而言，根據其PVsyst軟體的計算後，得出了湘潭最佳傾角為18度時，方位為0度時，電站一年下來的發電量能夠達到最高。PVsyst最佳方位角、傾斜角模擬圖如圖2-2所示。

圖2-2 PVsyst最佳方位角、傾斜角模擬圖
2.3組件排布方式
本項目選址地屋頂長43米，寬為29米，採取橫向排布方式無法擺下其電站中的整個陣列，因此本項目組件方式採取豎向排布，中間間距20mm。如圖2-3所示。

圖2-3 組件排列方式
2.4組件間距設計
太陽照射到一個物體上時，由於該物體遮住了光，使得光不能直射到地上時，該物體便會產生一個陰影投射到地上，而電站中的組件也類似於此，前一個組件因光產生的陰影投射到另一個組件上時，被照射的組件便會受到影響，進而影響整個電站，這對於電站來說是一個嚴重的問題，因此在設計其組件之間的間距時，一定要保證陰影的距離不會觸及組件。

圖2-4間距圖
在公式2-1中：
L是陣列傾斜面長度（4050mm）
D是陣列之間間距
β是陣列傾斜角(18°）
為當地緯度（27.96°）
把以上數值代入公式後計算得：

2-5組件計算圖
根據結果，當電站中的子方陣間距大於2119mm時，子方陣與子方陣便不會受到影響。

圖2-6方陣間距圖
2.5逆變器選型
逆變器是電站中其轉換電流的設備，十分的重要，而逆變器的種類比較多，對於本項目電站來說，選擇組串式逆變器最佳，因此本項目選擇了3款市場上熱賣的組串式逆變器。
表2-2 逆變器參數對比表

逆變器品牌及型號

華為
SUN2000-100KTL-C1

華為
SUN2000-110KTL-C1

固德威
HT 100K

最大輸入功率

100Kw

110Kw

150Kw

中國效率

98.1%

98.1%

98.1%

最大直流輸入電壓（V）

1100V

1100V

1100V

各MPPT最大輸入電流（A）

26A

26A

28.5A

MPPT電壓范圍（V）

200 V ~ 1000 V

200 V ~ 1000 V

200V ~ 1000V

額定輸入電壓（V）

600V

600V

600V

MPPT數量/輸入路數

10/20

10/20

10/2

額定輸出功率（KW）

100K W

110K W

100K W

最大視在功率

110000 VA

121000 VA

110000 VA

最大有功功率 (cosφ=1)

110KW

121K W

110KW

額定輸出電壓

3 × 220 V/380 V, 3 × 230 V/400 V, 3W+N+PE

3 × 220 V/380 V, 3 × 230 V/400 V, 3W+N+PE

380, 3L/N/PE 或 3L/PE

輸出電壓頻率

50 Hz，60Hz

50 Hz，60Hz

50 Hz

最大輸出電流（A）

168.8A

185.7 A

167A

功率因數

0.8 超前—0.8 滯後

0.8超前—0.8滯後

0.99 （0.8超前—0.8滯後）

最大總諧波失真

＜3%

＜3%

<3%

輸入直流開關

支持

支持

支持

防孤島保護

支持

支持

支持

輸出過流保護

支持

支持

支持

輸入反接保護

支持

支持

支持

組串故障檢測

支持

支持

支持

直流浪涌保護

Type II

Class II

具備

交流浪涌保護

Type II

Class II

具備

絕緣阻抗檢測

支持

支持

支持

殘余電流監測

支持

支持

支持

尺寸（寬 x 高 x 厚）

1,035 x 700 x 365 mm

1,035 x 700 x 365 mm

1005*676*340

重量（kg）

85kg

85kg

93.5kg

工作溫度（°C）

-25°C~60°C

-25°C~60°C

-25~60℃

3款逆變器的功率均在100kw以上，其效率也都是一模一樣，均只有98.1%，其額定輸出電壓也都為600V，對於本電站來說，這3款逆變器都能使用，但可惜本電站只會從中選擇一個最合適的品牌。
第一款逆變器華為SUN2000-100KTL-C1和第二款逆變器華為SUN2000-110KTL-C1是同種類同型號，但不同功率的逆變器，這兩款逆變器大部分數據都一模一樣，但第二款逆變器功率比第一款逆變器功率高了10k，比本電站的容量也高了10k，並且價格了略微高了那麼點，選用第一款逆變器不僅省錢而且還不會造成功率閑置無處使用，最大發揮逆變器的作用，因此第1款比第2款逆變器好。
第三款逆變器是固德威HT 100K，它的最大輸入功率高達150kw，明明是一個100kw的逆變器，但其輸入功率卻不同我們往常見的逆變器一樣，它居然還高了50k，如果選用這款逆變器，那麼陣列輸入的功率超過100都能承受。雖然最大輸入功率很恐怖，但其他參數正常，對比第一款逆變器，僅只是部分參數略微差了點，總體是幾乎沒什麼太大的差別。
本項目根據上述的分析和對其逆變器的需求，最終選擇了固德威HT 100K型逆變器為本電站逆變器。
2.6光伏陣列布置設計
2.6.1串並聯設計

圖2-7串並聯計算
公式2-3、2-4中：
Kv——光伏組件的開路電壓溫度系數-0.00272
K——光伏組件的工作電壓系數-0.0035
t/——光伏組件工作環境極限高溫（℃)60
Vpm——光伏組件的工作電壓（V）41.33
VMPPTmax——逆變器MPPT電壓最大值（V）1000
VMPPTmin——逆變器MPPT電壓最小值（V）200
Voc——光伏組件開路電壓（V）49.58
N——光伏組件串聯數（取整）
t——光伏組件工作環境極端低溫（℃）-12.7
——逆變器允許的最大直流輸入電壓（V）1100
把以上數值代入公式中計算可得：

5.5≤N≤21

經計算，本電站最終選取20塊組件為一陣列。如圖2-6組件串並聯設計圖。

圖2-8組件串並聯設計圖
2.6.2項目方陣排布
據2.6.1的結果，每一個陣列共有20塊組件，單塊組件的功率是400w，一個陣列便是8kw，而本電站的總容量為100kw，總計是需要13個陣列。本電站建設地屋頂長43米，寬為32米，可以完整的擺放電站中的所有子方陣。如圖2-9所示。

圖2-9項目方陣排布圖

2.7基礎與支架設計
2.7.1水泥墩設計
本電站所建地點是公辦學校，屬於公共建築，如果使用其打孔安裝方式，便有可能使得其屋頂因時間長久而漏水，一旦漏水便需要進行維修，這也是得花費一些金錢，又因是學校，開工去維修可能將使部分學生要做停課處理，因此為了避免這個麻煩，本電站還是選擇最常見的水泥墩來做基礎設計。
考慮到學校有許多的學生，突然出現了事故，作為電站建設者肯定會有責任，因此為了避免組件出現任何事故，特地將水泥墩設計為一個正方形，其長寬高都為500mm，這樣的重量大大降低了事故的發生率。如圖2-10水泥墩設計圖和2-11電站整體水泥墩設計所示。

圖2-10水泥墩設計

圖2-11電站整體水泥墩設計圖
2.7.2支架設計
都已經把基礎設計水泥墩做好了，那麼接下來則是考慮水泥墩上的支撐設備支架，對於支架的設計最重要的一點就是在選材上，一般電站中的支架會持續使用到電站報廢為止，使用時間長達二十多年三十多年甚至更久，對此支架的選型便是十分的重要，其使用壽命必須得長，抗腐蝕能力強。如圖2-12支架設計圖所示。

圖2-12支架設計圖
2.8配電箱選型
配電箱在光伏電站里又分為直流配電箱和交流配電箱，對於本電站來說，是選擇其交流配電箱。配電箱的容量是根據其逆變器的容量選擇，必定不能小於其逆變器的容量，否則可能會出現配電箱過壓的情況，然後給電站造成事故危險。
配電箱具備配電、匯電、護電等多種功能，是本電站必須要又的設備，經過配電箱型號的對比，本電站最終選擇了昌松100kw光伏交流逆變器。
表2-3配電箱參數

項目名稱

昌松100kw光伏交流配電箱

項目型號

100kw交流配電箱

額定功率

100KW

額定電流

780A

額定頻率

50Hz

海拔高度

2500m

環境溫度

-25~55℃

環境濕度

2%~95％，無凝霜

2.9電纜選配
電站分為兩類電，一類是直流電，必須使用直流電纜運輸；一類是交流電，必須使用交流電纜運輸，切記不可以亂搭配使用，否則將會造成電纜出線問題，電站設備出現問題。
直流電纜選型一般都是選擇PV1-F-1*4mm²光伏專用直流電纜
交流電纜：
P：逆變器功率100KW
U：交流電電壓380V
COSΦ：功率因數0.8

=
=190A

=0.035Ω

=976W
線損率：976/100000=0.9%<2%，符合光伏電纜設計要求。
據其計算結果和下圖電纜參數表，本電站最終選擇ZRC-YJV22 7Omm2交流電纜。如圖2-13電纜參數圖所示。

圖2-13 電纜參數圖
2.10防雷接地設計
防雷接地是絕大多數光伏電站都必須要做的，目的就是防止雷擊破幻電站，損壞人民的生命以及財產，特別是對於本電站而言，建設點是在學校，而學校不僅人多而且易燃物也多，一旦雷擊劈到電站上，給電站造成了任何事故，都有可能把整個學校給毀了，為此本電站一定需要做好防雷接地設計。
本電站防雷方式採取常用的避雷針進行避雷，接地則是為電站中各個設備接地端做好接地連接。

圖2-14防雷接地設計圖
2.11電氣系統設計及圖紙
本電站裝機總容量為100kw，由260塊光伏組件組成，形成了13個陣列，每個陣列20塊組件，然後連接至逆變器，逆變器變電後接入配電箱，最後再連接國家電網。

圖2-15電氣系統設計圖

三、電站成本與收益
3.1電站項目設備清單
根據當地市場的物價，預估出了一個本電站預計投資表。
表3-1設備清單表

序號

設備

型號

單位

數量

單價
（元）

價格
（萬元）

1

組件

晶澳JAM72S10 400MR

塊

260

1.77

18.4

2

逆變器

固德威HT 100K

台

1

3.3w

3.3

3

直流電纜

PV1-F-1*4mm²

米

1500

5.2

0.78

4

交流電纜

ZRC-YJV22 70mm2

米

100

72

0.72

5

支架

＼

套

39

556

2.17

6

水泥墩

500*500*500mm

個

78

250

1.95

7

配電箱

昌松100kw光伏交流配電箱

台

1

1.3w

1.3

8

運輸費

＼

總

18

1000

1.8

9

其他

＼

＼

＼

＼

4.15

10

人工費

＼

＼

＼

＼

7

合計：41.57萬元

3.2電站年發電量計算
本電站總容量為100kw，而電站選址地的年總輻射量為1116.6，首先發電量便達到了89328度電。
（式3-1）
Q=100*1116.6*0.8=89328度
Q——電站首年發電量
W——本項目電站總容量（85KW）
T——許昌市年日照小時數（1258.2H）
——系統綜合效率（0.8）
任何設備一旦使用，便就開始慢慢磨損了，其效率也是一年比一年差，即便是光伏組件也不例外。組件首年使用一年後，為了適應其環境，自身的效率瞬間就降低2.5%，而後的每年則是降低0.7%，將至80%左右時，光伏組件也是已經運行了25年。

表3-2電站發電量

發電年數

功率衰減

年末功率

年發電量(kWh)

累計發電量(kWh)

第1年

2.5%

97.50%

89328.000

89328.000

第2年

0.7%

96.80%

87094.800

176422.800

第3年

0.7%

96.10%

86469.504

262892.304

第4年

0.7%

95.40%

85844.208

348736.512

第5年

0.7%

94.70%

85218.912

433955.424

第6年

0.7%

94.00%

84593.616

518549.040

第7年

0.7%

93.30%

83968.320

602517.360

第8年

0.7%

92.60%

83343.024

685860.384

第9年

0.7%

91.90%

82717.728

768578.112

第10年

0.7%

91.20%

82092.432

850670.544

第11年

0.7%

90.50%

81467.136

932137.680

第12年

0.7%

89.80%

80841.840

1012979.520

第13年

0.7%

89.10%

80216.544

1093196.064

第14年

0.7%

88.40%

79591.248

1172787.312

第15年

0.7%

87.70%

78965.952

1251753.264

第16年

0.7%

87.00%

78340.656

1330093.920

第17年

0.7%

86.30%

77715.360

1407809.280

第18年

0.7%

85.60%

77090.064

1484899.344

第19年

0.7%

84.90%

76464.768

1561364.112

第20年

0.7%

84.20%

75839.472

1637203.584

第21年

0.7%

83.50%

75214.176

1712417.760

第22年

0.7%

82.80%

74588.880

1787006.640

第23年

0.7%

82.10%

73963.584

1860970.224

第24年

0.7%

81.40%

73338.288

1934308.512

第25年

0.7%

80.70%

72712.992

2007021.504

3.3電站預估收益計算
根據湖南省的標准電價，我們電站發的每度電能夠有0.45元收入，持續運行25年後，將會獲得2007021.504*0.45=903159元，也就是90多萬，減去我們為電站投資的41.57萬，我們25年內能夠獲得大約50萬的純利潤收入

參考文獻
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㈡ 光伏發電原理的優缺點

與常用的發電系統相比，太陽能光伏發電的優點主要體現在：
太陽能發電被稱為最理想的新能源。①無枯竭危險；②安全可靠，無雜訊，無污染排放外，絕對干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制，可利用建築屋面的優勢；④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；⑤能源質量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦建設周期短，獲取能源花費的時間短。
缺點：
①照射的能量分布密度小，即要佔用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。利用太陽能來發電，設備成本高，卻太陽能利用率較低，不能廣泛應用，主要用在一些特殊環境下，如衛星等。

㈢ 太陽能光伏發電應用了哪些科學方法，科學原理

太陽能光伏發電原理是（光生伏打效應）。科學方法嘛，你是說技術嗎？都是國外的。國內沒有能力自己全部生產。最常見最高效最便宜的是單晶硅電池片。國內目前還都是進口電池片，回來在自己組裝。

㈣ 太陽能預測有哪些方法

光伏發電分為離網和並網兩種形式，隨著光伏並網技術的成熟與發展，並網光伏發電已成為主流趨勢。由於大規模集中並網光伏發電系統容量的急速增加，並網光伏發電系統輸出功率固有的間歇性和不可控等缺點對電網的沖擊成為制約並網光伏發電的重要元素。太陽能光伏發電系統發電量受當地太陽輻射量、溫度、太陽能電池板性能等方面因素的影響。其中太陽輻射強度的大小直接影響發電量的多少，輻射強度越大，發電量越大，功率越大。
太陽輻射受季節和地理等因素的影響，具有明顯的不連續性和不確定性特點，有著顯著的年度變化、季節變化和日變化周期，且大氣的物理化學狀況如雲量、濕度、大氣透明度、氣溶膠濃度也影響著太陽輻射的強弱。
美國、歐洲、日本等發達國家對太陽能光伏發電預測方法的較早的進行了研究與實驗。我國太陽能光伏發電預測技術起步較晚，少數幾個知名大學相繼開展了以建模、模擬為主的技術研究。本文對對太陽能光伏發電的預測方法進行了分析與總結，歸納了各種預測方法的優點及不足，為國內太陽能光伏發電行業的發展提供重要依據。
1 太陽能光伏發電預測原理
當前，對太陽能光伏發電預測的研究主要集中在太陽能輻射強度的預測上。太陽輻射的逐日或逐時觀測數據構成了隨機性很強的時間序列，但太陽輻射序列的內部仍有某種確定性的規律，只有充分了解掌握太陽能光伏發電的特點、變化規律，才能建立符合實際情況的預測模型及方法。
太陽輻射分為直接太陽輻射和散射太陽輻射。直接太陽輻射為太陽光通過大氣到達地面的輻射；散射太陽輻射為被大氣中的微塵、分子、水汽等吸收、反射和散射後，到達地面的輻射。散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽總輻射強度的影響因素包括：太陽高度角、大氣質量、大氣透明度、海拔、緯度、坡度坡向、雲層。
太陽能光伏發電預測是根據太陽輻射原理，通過歷史氣象資料、光伏發電量資料、衛星雲圖資料等，運用回歸模型、人工神經網路、衛星遙感技術、數值模擬等方法獲得預測信息，包括太陽高度角、大氣質量、大氣透明度、海拔、緯度、坡度坡向、雲層等要素，根據這些要素建立太陽輻射預報模型。
2 太陽能光伏發電預測方法分析
太陽能變化趨勢主要受到當地地理條件和氣象條件的影響。地理條件的影響有明顯規律，可以根據當地經緯度計算出全年太陽的運行軌跡，並結合光伏電池陣列自身的參數計算出太陽能變化的一個總體變化趨勢。但該趨勢並不能反映出幾小時內，甚至不能反映出幾天內的太陽能變化的大致情況。
氣象條件對於太陽輻射的影響是最直接的。要實現幾小時內的太陽能趨勢預報，就必須找到根據氣象條件推算出太陽能趨勢的計算方法。近年來，隨著太陽能產業的飛速發展，對太陽能光伏發電預測要求的不斷增加，發達國家對太陽能光伏發電預測的研究較早、發展較快。目前，我國對太陽能光伏發電預測技術的研究還處於起步階段，需進一步深入研究與實驗。
太陽能輻射的預測方法主要有三大類：
第一類：基於歷史氣象數據和光伏發電量數據的研究，採用統計學方法進行分析建模；
第二類：基於衛星雲圖資料數據和地面監測資料數據，通過衛星、雷達圖象處理，計算出實時太陽能輻射的預報方法；
第三類：基於數值天氣預報的預測方法。
2.1 第一類預測方法
第一類預測方法，其模型的建立不考慮太陽輻射變化的物理過程，通過對歷史觀測數據資料進行分析和處理，以歷史發電量預報未來發電量。一般採用回歸模型預測、神經網路等數學方法，建立光伏發電系統與氣象要素相關性的統計模型，進行發電量預測。該方法模型構造及運算方法較為簡單，但只適應於發電量變化不大的平穩時間序列，對於發電量變化較大的時間序列，誤差較大。
2.1.1 回歸模型預測
回歸模型預測根據歷史資料，，找出天氣變化與太陽輻射的關系及其變化規律，建立可以進行數學分析的數學模型，對未來的太陽輻射進行預測。該方法其特點是將預測目標的因素作為變數，將預測目標作為常量。利用給定的多組變數和常量資料，研究各種變數之間的關系。利用得到的回歸方程式來表示變數與常量之間的相對關系，從而達到預測太陽輻射的目的。在大量的實驗與實踐中得出，變數誤差較大，尤為正午時誤差明顯。
回歸模型預測對於非線時間序列的太陽輻射數據預測結果並不理想。人工神經網路方法較回歸模型預測誤差較小。
2.1.2 人工神經網路
人工神經網路方法採用神經網路技術，建立發電量與太陽總輻射、板溫的函數模型，歷史數據結合效果較好。目前研究最多的是應用誤差反向傳播演算法（BP演算法）進行短期預期。該演算法的主要思路為將歷史數據和影響太陽輻射最大的幾類因素作為輸入量輸入人工神經網路，經過輸入層、隱含層和輸出層中各種數據運算從而生成輸出量；再以設定誤差為目標函數對人工神經網路權值進行反復修正與完善，直至達到設定誤差值。
在傳統統計無法滿足要求時，可利用人工神經網路進行預測方法，但該方法同樣基於歷史氣象數據進行預測，發電量預報嚴重依賴於太陽總輻射預報准確： 未能找出影響光伏發電量的關鍵逐時氣象要素，對突發及隨機的天氣變化預測較難控制。 2.2 第二類預測方法
第二類預測方法主要利用衛星遙感技術完成太陽輻射的預測。衛星遙感是指以人造衛星為感測器平台的觀測活動，是通過勘測地球大氣系統發射或反射的電磁輻射而實現的。它包括對地觀測以及面向太空環境的觀測活動，其中對地觀測是目前衛星遙感的主要內容高空間解析度圖像數據和地理信息系統緊密結合，為太陽輻射預測提供了可高依據。
1960年，第一顆泰羅斯衛星將第一幅可見光雲圖傳送至地球，使人們看到了用衛星遙感的巨大潛力。從此，以氣象衛星技術的逐步完善為開始，又逐漸出現了遙感地球大氣、地球表面陸地、海洋特徵以及監測地球環境的各種衛星。
美國的衛星遙感技術一直處於世界領先地位，代表了衛星遙感技術的發展水平。歐洲、加拿大、日本等國都在大力發展研究遙感技術。我國的第一顆地球同步氣象衛星「風雲2號」，於1997年6月10升空，標志著我國衛星遙感技術邁上了新的台階。
經過大量的研究與實踐表明，衛星遙感技術獲取的小時地面輻射數據與地面觀測的輻射數據偏差較大，最大誤差可達到均方根誤差20%-25%。因此如何更好的較小誤差，准確的統計、預測將成為遙感技術的發展方向。
2.3 第三類預測方法
第三類預測方法主要利用數值模擬方法進行預測，即用數學物理模式對大氣狀況進行分析，用高速計算機求解進行預報的方法。該方法根據描述大氣運動規律的流動力學和熱力學原理建立方程組，確定某個時刻大氣的初始狀態後，就可通過數學方法求解，計算出來某個時間大氣的狀態，就是通常所說的天氣形勢及有關的氣象要素如溫度、風、降水、輻照度等。數值模擬預測方法預測的時間較長，目前，可預測40 h甚至更長的數據。
數值模擬方法中的氣象和環境因素最為復雜，難以精確確定，所以預報的誤差不僅存在，對於短時又特別復雜的變化，准確度更是大大降低。因此精準度的提高一直是目前研究的重點和難點。

㈤ 太陽能光伏發電的優缺點

優點：無枯竭危險；安全可靠，無雜訊，無污染排放外，絕對干凈；不受資源分布地域的限制，可利用建築屋面的優勢；例如，無電地區，以及地形復雜地區；無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；能源質量高；使用者從感情上容易接受；建設周期短，獲取能源花費的時間短。

缺點：太陽能電池板的生產卻具有高污染、高能耗的特點，照射的能量分布密度小，即要佔用巨大面積；獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關；目前相對於火力發電，發電機會成本高；光伏板製造過程中不環保。

(5)光伏發電研究方法的分析擴展閱讀

系統分類：獨立光伏發電，主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器；分布式光伏發電系統，是在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行。

並網光伏發電，集中式大型並網光伏電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。這種電站投資大、佔地面積大，沒有太大發展。分散式小型並網光伏，由於投資小、建設快、佔地面積小、政策支持力度大等優點，是並網光伏發電的主流。

㈥ 光伏的不確定性和高波動性限制了它的充分消納

咨詢記錄 · 回答於2021-09-29