印度的气候分布及光伏电站选址设计分析

印度是世界上第七大国，拥有几乎所有可以体验的气候条件，因此成为该研究的完美选择。

由于天气条件的变化，光伏组件在一天、一周或一季、一年中都会表现出不同的发电性能。全年的这种差异在各地区之间存在显着差异，因而对每个气候区域进行完整的研究变得非常重要。并且，由于地理位置及其气候条件对电站的性能产生了后续影响，因此在所有光伏电站中执行相同部件选型的明确指标显然是不合适的。

印度6个气候带

印度可分为6个气候带(参见图1)，如下所述：

图1：印度全境气候分布

1. 炎热干燥的气候带：夏季极端，冬季极端，降雨量最少。

2. 温暖湿润气候带：夏季温和，冬季温和，降雨量大。该区域通常全年都具有高湿度。

3. 温和气候带：夏季适中，冬季温和，降雨量适中的气候带。

4. 复合气候带：夏季极端，冬季极端，中度至重度降雨。

5. 寒冷多阳气候带：夏季宜人，冬季极端，全年天空晴朗，云层覆盖率低于50%。

6. 寒冷多阴气候带：夏季宜人，冬季极端，全年阴天，夏季除外(短暂时间)。

不同气候带电站设计考量因素

设计光伏电站是一项繁琐的工作，因为在得出最终蓝图之前，需要进行大量计算，考虑各种因素。

基于上述气候带的理解，电站设计应使其能量输出得到优化，以确保提高商业回报。

干热地区

干热气候带位于印度西部和中部地区，夏季气温高至极高。该区域还有中度到极端的冬季。极端温度直接影响发电厂的性能。特别是在夏季，由于环境温度高达42~46°C，太阳能电池组件的工作温度迅速增加。

温暖潮湿的气候带

该区域主要位于印度沿海地区，主要受到全年潮湿气候条件的影响。温度在35~42°C之间，冬季、夏季温度变化不大。考虑到季风带来的多云条件，温暖潮湿的气候带在季风期间光伏发电显着减少(约37%)。从1-4月份由于辐照度上升，发电量逐月增加。而到6-9月，由于季风、高温等因素，发电量明显降低。

图2：干热区域全年发电量差异

温和气候带

温和气候带区域全年发电量都是平衡的。除了强烈多云的季风之外，这种气候带被认为是太阳能发电厂的优选条件。由于该区域的环境温度在全年保持相当稳定，因此全年温度损失增益相当于约1.00 kWh/ kWp。另外由于温度较低，预计温和气候下发电厂在冬季会表现最佳。除此之外，在3月份该区域辐照度高并且温度适中。

全年发电量的变化与湿热气候带相似，6-9月发电量极低，而其它时间段都比较理想。

复合气候带

主要在印度中部，具有复合气候的地方占全印度的30%以上。该区域通常具有干热气候带和温和气候带的气候组合，即它具有极端的夏季和极端的冬季。而季风通常与云层相伴只是在该区域内保持相对较短。季风期间的发电量比冬季低约33%。

图3：复合气候带全年发电量差异

寒冷气候带

不管是多阳还是多阴的寒冷气候带，基本都位于印度北方靠近喜马拉雅山区域。该区域因为没有工业基础，也没有电站建设的案例，因此关于该区域发电量和电站设计暂无研究数据。