作者：朱瑞兆 焦姣

來源：計鵬新能源

原標題：影響水上光伏電站的水域氣候特征

　　受土地資源緊缺等因素的影響，水上光伏方興未艾，水上與陸地在小氣候（因下墊面性質不同所造成的小范圍內的氣候）特征上有什么區別？本文從氣溫、降水量、風速、濕度、日照時數、雷暴等會對光伏電站產生影響的氣候特征進行分析。

　　下墊面的物理性質是形成區域氣候三大主要因子之一。水域在熱力特性、輻射平衡、熱力平衡和表面粗糙度等諸多方面與陸地不同，形成了特殊的水域氣候。

　　由于水域比熱比陸地大得多，因此當水陸接受到相同的太陽熱量時，水體的氣溫變化必將小于陸地，而且太陽輻射可透入較深的水層，水體的亂流混合作用較強，使得水體吸收到的太陽輻射相對均勻地分布于上下各層次。這就大大緩和了氣溫的日變化和年變化，使得冬季水體暖于陸地，而夏季涼于陸地。當然水體對氣溫的影響，因水體的大小、深淺不同而不同，南北方也有差異。下表以洞庭湖和沅江為例。

　　一般湖面比陸面氣溫低0.6~1.8℃，極端最低差比較大，在5℃以上，極端最高差在1.1℃以上。

　　還得說明一點，我們沒有真正湖面的觀測，是用湖附近氣象站的資料，若在湖面上觀測肯定氣溫比陸地差異大，估計最高氣溫低2℃以上。湖邊最高氣溫在40℃左右，湖面可能才38℃，另外，水面氣溫在25℃以下的時間比陸面要長。

　　因水、陸下墊面熱力差異，使氣溫層結穩定度水域大于陸地，因此水面降水量要小于陸地，夏天水面涼，層結穩定，抑雨作用最強，降水量少最為明顯。如洞庭湖年降水量1302.4毫米，比陸地1469.1毫米少了166.7毫米，鄱陽湖年降水量1494.3毫米，比陸地少了30.2毫米。另外，降水日數也比陸地少10天左右。

　　新安江水庫1959年建成，有人專門進行了降水量的研究，庫區降水量減少100毫米，水庫中心可能減少150毫米以上。

　　由于水體表面粗糙度小于陸地，無疑摩擦力小于陸地，因此水面風速比陸地大。洞庭湖水域多年平均風速2.9m/s，陸上2.6m/s，相差0.3m/s，大風日數17.1天，陸地8.8天，相差8.3天，最大風速湖面與陸面相差不大。

　　水域相對濕度與陸地比較，冬夏相反，冬季大陸氣溫低，空氣飽和、水汽壓小，而蒸發水源仍較充分，因而相對濕度高。夏季大陸氣溫高于水面，因此，空氣遠沒有低涼水面來得潮濕，水域相對濕度較陸地高。由于湖、陸溫差只有1~2℃，所以相對濕度差異也很小，如洞庭湖年平均相對濕度僅相差1%（即湖面比陸面大1%），最大夏季也只相差3%。

　　水體由于降水量較陸地少，所以總云量較陸地少，一般總云量少1~2%，夏季少7%左右，所以日照時數較多，平均日照百分率增加3%，夏季增加9%，這樣在夏季平均每天水面比陸地增加日數約30分鐘到1個小時。

　　水域較陸地空氣穩定，因而雷暴日數較陸地少，一般少2~3天左右。

　　從上面的分析可以得出結論，水域和陸面受下墊面不同的影響，在氣候上存在一定的差異，但差異不是特別明顯，溫度低、日照時數可使得光伏電站在相同條件下，水上發電量高于陸地，而在設計時應考慮風速大等建設條件。