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沙尘天气对太阳能发电和光伏功率预测的影响

频繁的沙尘天气给太阳能发电和光伏功率预测造成严重的不利影响，迫切需

要系统分析沙尘对光伏发电的影响及其量化指标，优化光伏功率预测模型，提升

预测精度。本文将介绍沙尘天气对光伏功率预测的影响和相关研发产品及应用效

果。

一、沙尘对光伏功率预测的影响

今年春天以来我国北方地区至少发生了5次沙尘暴。沙尘会降低太阳辐射强度，

直接影响光伏组件发电效率；沙尘还会引起光伏组件的温度升高，导致电池片的

性能下降和热衰减。

目前市面上用于光伏功率预测的气象预报要素大多源于数值天气预报

(NWP)模式，常用的中期数值天气预报模式，如欧洲中期天气预报中心

考虑大气与大气化学(PM10、PM2.5等)的相互作用，因此沙尘天气时模式预

报的太阳辐射会出现较大的偏差，严重影响光伏功率预测精度。

沙尘影响功率预测样例

700

600

500

时招城指战叱400

光伏功事中中的于

6300

200

100

00

9

实际功率

55病—预测动库

0,物—沙生依度

时向

上图为我国北方某光伏电站受沙尘影响的功率曲线，蓝线为实际功率，橙线

为预测功率，绿线为沙尘浓度。可以看出，第二天和第三天沙尘浓度最高达到

500微克/立方米，导致实际功率严重偏小，而预测功率由于未考虑沙尘对太阳

辐射的影响，未能成功预测到光伏发电的减小。

二、光伏功率预测模型优化

由于今年频繁发生全国范围的沙尘暴，不仅西北地区光伏电场受灾严重，福建、

浙江等东南沿海也未能幸免。不少功率预测厂家为用户提供了沙尘过程专报和预

警提示，用户可根据沙尘预警人为调整功率预测曲线，降低沙尘的不利影响。

ENSEMBLE

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KMA

JMA

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NCEP

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充分考虑到光伏电场实际需求，用户需要最终产品而不是中间产物。利用多

种沙尘预报模式结果和机器学习算法，不断优化预测模型，将沙尘天气对光伏功

率预测产生的影响直接融入功率预测模型，直接生成考虑了沙尘影响的功率预测

曲线，并实时业务运行。用户无需再根据沙尘气象预警对功率预测