北京東潤環(huán)能科技股份有限公司 ■ 趙志遠(yuǎn) 劉丹 郭煒 張琦 宋美洋 劉冰 崔書慧 汪付星 劉魯寧 田京輝

0 引言

我國太陽能資源豐富，近年光伏電站裝機(jī)容量增加迅速，截至2017年底，我國光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量為5306萬kW，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)1.3億kW，新增和累計(jì)裝機(jī)容量均位居世界第一[1]。為了提高光電轉(zhuǎn)換效率、降低運(yùn)營成本、保證電網(wǎng)安全，提高光伏功率預(yù)測(cè)的精度變得尤為重要。

目前，光伏功率預(yù)測(cè)的方法主要有統(tǒng)計(jì)方法和物理方法兩大類[2]。其中，統(tǒng)計(jì)方法是指輸入歷史功率序列，利用人工智能等算法直接進(jìn)行預(yù)測(cè)，一般應(yīng)用于超短期功率預(yù)測(cè)，而對(duì)短期(24～72 h)預(yù)測(cè)的局限性較大，準(zhǔn)確率較低[3]；物理方法是指通過數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式得到預(yù)測(cè)氣象數(shù)據(jù)(輻照度、溫度、濕度、氣壓等)后，再通過氣象轉(zhuǎn)換功率模型計(jì)算出功率數(shù)據(jù)，一般應(yīng)用于短期功率預(yù)測(cè)[4]。

無論是使用何種方法進(jìn)行光伏功率預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)輻照度的準(zhǔn)確率都是功率預(yù)測(cè)的最大影響因素。在實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用中，預(yù)測(cè)輻照度主要由中尺度數(shù)值模式(WRF)模擬得到。輻照度受小尺度天氣系統(tǒng)及云微物理過程影響較大，尤其受氣溶膠的影響較大。氣溶膠可吸收、散射太陽輻射，也可成為云的凝結(jié)核，從而影響云反照率及生命周期，還可沉降至地表，以增強(qiáng)對(duì)太陽輻射的吸收等，影響到達(dá)地表的輻照度值的大小；在晴空條件下，氣溶膠光學(xué)厚度的影響會(huì)更大[5]。

現(xiàn)有的WRF模式的物理參數(shù)化方案中，未充分考慮氣溶膠的影響，而是將氣溶膠光學(xué)厚度(AOD550nm)設(shè)置為恒定值，未利用和分析現(xiàn)有的衛(wèi)星觀測(cè)、地面觀測(cè)和資料中的氣溶膠數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式輸出的預(yù)測(cè)輻照度總輻射值、直接輻射值偏高，散射輻射值偏低[6]。光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的主要輸入值為預(yù)測(cè)輻照度，若預(yù)測(cè)輻照度存在偏差，將直接造成發(fā)電功率預(yù)測(cè)偏差。為滿足光伏能源業(yè)務(wù)，Jimenez P A等[7]基于WRF V3.6.1版本開發(fā)了WRF Solar模式，可考慮氣溶膠對(duì)輻照度的直接影響，并且支持對(duì)行星反照率等參數(shù)的設(shè)置，以期能夠提高對(duì)直接輻射、散射輻射的預(yù)測(cè)精度。

本文以2017年11月和2018年3月寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)為例，將中分辨率成像光譜儀(MODerate-resolution Imaging Spectoradiometer，MODIS) 資料的AOD550nm數(shù)據(jù)加入WRF Solar模式，在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中將AOD550nm設(shè)置為恒定值0，對(duì)比分析氣溶膠光學(xué)厚度的時(shí)空變化對(duì)輻照度預(yù)測(cè)的影響。

1 模式簡介

WRF Solar模式基于WRF V3.6.1版本開發(fā)，可以考慮氣溶膠對(duì)輻照度的直接影響，并且支持對(duì)行星反照率等參數(shù)的設(shè)置，以期能夠提高模式對(duì)直接輻射、散射輻射的預(yù)測(cè)精度。傳統(tǒng)的WRF模式中，輻射模塊每30 min更新一次，而WRF Solar模式每5 min更新一次，這是其與傳統(tǒng)的WRF模式相比最大的改進(jìn)。此外，WRF Solar模式首先將基本預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過DICast統(tǒng)計(jì)模型處理，然后與其他數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型耦合，最終得到功率預(yù)測(cè)值，并可以針對(duì)不同業(yè)務(wù)需求，單獨(dú)輸出直接輻射、散射輻射和總輻射，且輻射方案的迭代頻率有明顯提高，總輻射的均方根誤差最大可減少31%[7]。

WRF Solar模式對(duì)氣溶膠數(shù)據(jù)很敏感，Kraas等學(xué)者[8]在進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，在晴空條件下，WRF Solar模式在考慮氣溶膠后對(duì)直接輻射的預(yù)測(cè)精度明顯提升，并指出在非晴空條件下，預(yù)測(cè)精度也會(huì)有明顯提升。Ruiz-Arias等學(xué)者[9]也發(fā)現(xiàn)，考慮氣溶膠影響后，WRF Solar模式對(duì)輻照度的預(yù)測(cè)精度有明顯提高。傳統(tǒng)WRF模式不考慮云與氣溶膠的相互作用，而WRF Solar模式利用Thompson簡單的云與氣溶膠相互作用方案，一般考慮氣溶膠的干、濕兩種類型，由于氣溶膠相互作用和近地層風(fēng)速的影響，模擬結(jié)果對(duì)地表輻射通量的預(yù)測(cè)精度也有所改進(jìn)[10]。

與傳統(tǒng)的WRF模式相比，WRF Solar模式的改進(jìn)在于：1)增加了針對(duì)光伏發(fā)電業(yè)務(wù)相關(guān)需求的輸出，包括直接輻射、散射輻射及高頻次的地表總輻射值輸出，并增加了太陽時(shí)角實(shí)時(shí)計(jì)算方法(EOT)；2)增加了氣溶膠與輻射的反饋機(jī)制，采用了觀測(cè)資料或模式輸出的氣溶膠數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的WRF模式中僅采用模式的氣候資料或?qū)馊苣z數(shù)據(jù)設(shè)置為恒定值；3)增加了氣溶膠與云的反饋機(jī)制，考慮了氣溶膠對(duì)云的間接影響；4)增加了云與輻射的反饋機(jī)制，采用一種新的方法將云滴、冰和雪粒子的微物理過程考慮進(jìn)短波、長波輻射的參數(shù)化過程中，即考慮了云與輻射的相互作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了云-氣溶膠-輻射的耦合。同時(shí)，次網(wǎng)格云物理過程的反饋對(duì)短波輻射過程也有優(yōu)化作用，這種過程在淺積云方案中考慮了云的輻射反照率參數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)精度也有提升。

2 實(shí)驗(yàn)方案

2.1 模式方案

本研究設(shè)置了兩組實(shí)驗(yàn)，第一組為加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)；第二組為將AOD550nm設(shè)置為恒定值0，用以驗(yàn)證AOD550nm對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的輻照度模擬結(jié)果的影響。兩組實(shí)驗(yàn)方案的模擬區(qū)域均為寧夏地區(qū)，范圍為 33° N ～ 43° N、 92° E ～ 112° E，網(wǎng)格點(diǎn)分辨率為9 km，微物理過程選用氣溶膠Thompson方案，長波、短波輻射選用RRTMG方案，近地層選用Monin-Obukhov方案，陸面過程選用Noah方案，積云參數(shù)化選用Eta Kain-Fritsch方案等。模擬時(shí)間為2017年11月和2018年3月，模擬所用的初始場資料為UTC 00時(shí)次的全球預(yù)報(bào)系統(tǒng)(Global Forecast System，GFS)資料。

2.2 數(shù)據(jù)說明

MODIS是搭載于terra和aqua衛(wèi)星上的重要傳感器，可提供可見光、近紅外和紅外共36個(gè)通道的全球觀測(cè)資料，廣泛適用于氣溶膠等的高分辨率監(jiān)測(cè)，其數(shù)據(jù)可靠性已得到國內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)可[11]。本研究所用AOD550nm數(shù)據(jù)為 MOD08_M3產(chǎn)品暗算法與深藍(lán)算法結(jié)合的氣溶膠光學(xué)厚度數(shù)據(jù)[12]，此數(shù)據(jù)為月平均值，空間分辨率是1°×1°；使用前先將氣溶膠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為靜態(tài)資料，即可在模式積分過程中調(diào)用。圖1為2017年11月全國及寧夏地區(qū)的AOD550nm等值線分布圖，表1為5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)所處位置的AOD550nm值。

圖1 2017年11月的AOD550nm等值線及預(yù)測(cè)站點(diǎn)分布圖

表1 氣象觀測(cè)站點(diǎn)的AOD550nm值

實(shí)際輻照度數(shù)據(jù)為光伏電站配置的自動(dòng)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)觀測(cè)值。該站點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射值、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等氣象要素的采集，其光譜范圍為280～3000 nm，測(cè)量范圍為0～2000 W/m2，誤差小于5%，采樣速率為6次/min。

2.3 預(yù)測(cè)站點(diǎn)

預(yù)測(cè)站點(diǎn)為寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)，各站點(diǎn)位置如圖1b中白色三角形標(biāo)記所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過兩種實(shí)驗(yàn)方案模擬得到預(yù)測(cè)輻照度后，插值得到站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)輻照度，分別與實(shí)際輻照度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析月均相關(guān)系數(shù)、月均偏差和月均方根誤差。

3.1 區(qū)域分析

圖2和圖4分別為2017年11月24日16∶00和2018年3月11日16∶00的預(yù)測(cè)輻照度分布圖，圖3和圖5分別為對(duì)應(yīng)時(shí)刻的AOD550nm分布圖。

由圖2和圖4可知，兩種模式方案模擬的預(yù)測(cè)輻照度差異較明顯。結(jié)合圖3和圖5可知，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后(后文圖中標(biāo)記為“AOD_M”)，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度分布與AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)(后文圖中標(biāo)記為“AOD_0”)的數(shù)據(jù)分布呈明顯的負(fù)相關(guān)；尤其是左下角，AOD550nm的濃度值接近0，而預(yù)測(cè)輻照度比AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)高100 W/m2以上；右下角AOD550nm的濃度值接近0.50，而預(yù)測(cè)輻照度比AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)低150 W/m2以上，且預(yù)測(cè)輻照度與AOD550nm的濃度分布呈負(fù)相關(guān)。由此可知，AOD550nm數(shù)值大時(shí)，預(yù)測(cè)輻照度強(qiáng)度小，反之亦然；而AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，預(yù)測(cè)輻照度分布較規(guī)律，呈條紋狀。

圖2 2017年11月寧夏地區(qū)預(yù)測(cè)輻照度分布圖

圖3 2017年11月寧夏地區(qū)AOD550nm分布圖

圖4 2018年3月寧夏地區(qū)預(yù)測(cè)輻照度分布圖

圖5 2018年3月寧夏地區(qū)AOD550nm分布圖

圖6為2017年11月，晴天條件下，寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的平均輻照度曲線圖。由圖6可知，兩種方案的預(yù)測(cè)輻照度差異非常明顯，尤其是中午時(shí)段差異更大。加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度更接近實(shí)際輻照度曲線，上午時(shí)段幾乎貼近實(shí)際輻照度，中午時(shí)段偏高于實(shí)際輻照度，下午時(shí)段略小于實(shí)際輻照度；而AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，預(yù)測(cè)輻照度明顯偏高于實(shí)際輻照度，中午時(shí)段尤其明顯。由此說明，WRF Solar模式在考慮氣溶膠的影響后，預(yù)測(cè)輻照度更接近實(shí)際輻照度；WRF Solar模式中加入AOD550nm后，輻照度預(yù)測(cè)值明顯降低。

圖6 2017年11月寧夏地區(qū)平均輻照度曲線對(duì)比圖(每個(gè)時(shí)刻的月平均值)

圖7為2018年3月，晴天條件下，寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的平均輻照度曲線圖。由圖7可知，兩種方案的預(yù)測(cè)輻照度差異較明顯。加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度更接近實(shí)際輻照度曲線，但仍偏高于實(shí)際輻照度；而AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，預(yù)測(cè)輻照度與實(shí)際輻照度的偏差更大。由此說明，WRF Solar模式在考慮氣溶膠的影響后，預(yù)測(cè)輻照度較接近實(shí)際輻照度；WRF Solar模式考慮AOD550nm后，輻照度預(yù)測(cè)值有所降低。

圖7 2018年3月寧夏地區(qū)平均輻照度曲線對(duì)比圖(每個(gè)時(shí)刻的月平均值)

圖8為2017年11月，晴天條件下，寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的預(yù)測(cè)輻照度偏差柱狀圖。由圖8可知，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度偏差明顯小于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的預(yù)測(cè)結(jié)果。尤其是中午時(shí)段，考慮AOD550nm后的偏差為20 W/m2左右；而未考慮AOD550nm時(shí)的偏差為100 W/m2左右。兩種實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)測(cè)輻照度在12∶00左右偏差最高，當(dāng)AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，偏差最高達(dá)111.85 W/m2，而加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，偏差最高為25.82 W/m2。由于12∶00與14∶00之間是11月光伏發(fā)電量最高的時(shí)段，該時(shí)段內(nèi)考慮了AOD550nm后預(yù)測(cè)輻照度的偏差小于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的預(yù)測(cè)結(jié)果，二者偏差平均值分別為18.17 W/m2、105.28 W/m2。由以上分析可知，WRF Solar模式在考慮AOD550nm影響后，偏差可降低45%左右，尤其在中午時(shí)段，偏差可降低80%以上。

圖9為2018年3月，晴天條件下，寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的預(yù)測(cè)輻照度偏差柱狀圖。由圖9可知，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度偏差稍小于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的預(yù)測(cè)結(jié)果。在中午時(shí)段，考慮AOD550nm后，偏差為150 W/m2左右，而未考慮AOD550nm時(shí)的偏差為250 W/m2左右。兩種實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)測(cè)輻照度在13∶00左右偏差最高，當(dāng)AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，偏差最高達(dá)261.79 W/m2，而加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，偏差最高為 182.46 W/m2。由于 13∶00 與 15∶00 之間是3月光伏發(fā)電量最高的時(shí)段，該時(shí)段內(nèi)考慮了AOD550nm后的預(yù)測(cè)輻照度的偏差小于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的預(yù)測(cè)結(jié)果，二者偏差平均值分別為172.97 W/m2、282.82 W/m2。由以上分析可知，WRF Solar模式在考慮AOD550nm影響后，偏差可降低35%左右，尤其在中午時(shí)段，偏差可降低40%以上。

圖8 2017年11月寧夏地區(qū)偏差柱狀圖(每個(gè)時(shí)刻的月平均值)

圖9 2018年3月寧夏地區(qū)偏差柱狀圖(每個(gè)時(shí)刻的月平均值)

3.2 站點(diǎn)分析

表2為2017年11月寧夏地區(qū)5個(gè)站點(diǎn)兩種方案的預(yù)測(cè)輻照度與實(shí)際輻照度的月均相關(guān)系數(shù)、月均偏差和月均方根誤差結(jié)果。

由表2可知，2017年11月，在晴天條件下，5個(gè)站點(diǎn)中，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度月均相關(guān)系數(shù)有2個(gè)站點(diǎn)高于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的結(jié)果，該方案下5個(gè)站點(diǎn)的月均相關(guān)系數(shù)的平均值為0.9500，比AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)低0.0012。加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度月均偏差和月均方根誤差都有4個(gè)站點(diǎn)低于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的結(jié)果，該方案下5個(gè)站點(diǎn)的月均偏差的平均值為42.2638 W/m2、月均方根誤差的平均值為82.0727 W/m2，二者分別比AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)低33.7479 W/m2、28.8627 W/m2，平均偏差降低44.40%、平均均方根誤差降低26.02%。

表2 2017年11月5個(gè)站點(diǎn)兩種方案的月均相關(guān)系數(shù)、月均偏差及月均方根誤差對(duì)比

表3為2018年3月寧夏地區(qū)5個(gè)站點(diǎn)兩種方案的預(yù)測(cè)輻照度與實(shí)際輻照度的月均相關(guān)系數(shù)、月均偏差和月均方根誤差結(jié)果。

由表3可知，2018年3月，在晴天條件下，5個(gè)站點(diǎn)中，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度月均相關(guān)系數(shù)有2個(gè)站點(diǎn)高于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的結(jié)果，該方案下5個(gè)站點(diǎn)的月均相關(guān)系數(shù)平均值為0.9273，比AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)低0.0018。加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度月均偏差和月均方根誤差5個(gè)站點(diǎn)都低于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的結(jié)果，該方案下5個(gè)站點(diǎn)的月均偏差平均值為91.8028 W/m2、月均方根誤差平均值為140.5168 W/m2，二者分別比AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)低65.0752 W/m2、55.1795 W/m2，平均偏差降低41.48%、平均均方根誤差降低28.20%。

圖10為寧夏地區(qū)某氣象觀測(cè)站2017年11月的輻照度曲線圖，以該站點(diǎn)為例，對(duì)比兩種實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)測(cè)輻照度與實(shí)際輻照度的差異，圖中輻照度曲線均為07∶45～17∶45時(shí)段。

表3 2018年3月5個(gè)站點(diǎn)兩種方案的月均相關(guān)系數(shù)、月均偏差及月均方根誤差對(duì)比

由圖10可知，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度明顯優(yōu)于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，與實(shí)際輻照度曲線更為接近；AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，預(yù)測(cè)輻照度曲線在中午時(shí)偏差很大，高于實(shí)際輻照度曲線。由此說明，WRF Solar模式加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，由于加入了氣溶膠對(duì)輻射的間接、直接影響，以及增加了氣溶膠與輻照度相互作用的更新頻次，明顯提高了最終的預(yù)測(cè)輻照度的準(zhǔn)確性，且在很大程度上降低了輻照度的預(yù)測(cè)偏差。

圖11為寧夏地區(qū)某氣象觀測(cè)站2018年3月的輻照度曲線圖，該月沙塵天氣較多，以該站點(diǎn)為例，對(duì)比兩種實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)測(cè)輻照度與實(shí)際輻照度的差異，圖中輻照度曲線均為07∶15～19∶15時(shí)段。

由圖11可知，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度略優(yōu)于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，但仍與實(shí)際輻照度曲線有較大的偏差，尤其是中午時(shí)段；AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，預(yù)測(cè)輻照度曲線在中午時(shí)偏差很大，高于實(shí)際輻照度曲線。由此可以說明，WRF Solar模式加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，由于加入了氣溶膠對(duì)輻射的間接、直接影響，以及增加了氣溶膠與輻照度相互作用的更新頻次，對(duì)最終的預(yù)測(cè)輻照度準(zhǔn)確性有所提高，在一定程度上降低了輻照度的預(yù)測(cè)偏差；但由于沙塵天氣較多，實(shí)際的氣溶膠厚度較大，因此，預(yù)測(cè)輻照度仍存在較大偏差。

圖10 2017年11月晴天時(shí)某站點(diǎn)07:45～17:45時(shí)段的輻照度曲線圖

圖11 2018年3月晴天時(shí)某站點(diǎn)07:15～19:15時(shí)段的輻照度曲線圖

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

本文以寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站2017年11月和2018年3月的預(yù)測(cè)輻照度與實(shí)際輻照度的數(shù)據(jù)為例，對(duì)比分析了WRF Solar模式在加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后與AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)的預(yù)測(cè)輻照度的差異。WRF Solar模式考慮了加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)的空間分布變化對(duì)輻射預(yù)報(bào)的直接、間接影響作用后，比AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，預(yù)測(cè)輻照度的空間分布更為合理，各時(shí)刻的月均偏差可降低40%左右，在中午時(shí)段尤為明顯。加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式的預(yù)測(cè)輻照度與實(shí)際輻照度的月均相關(guān)系數(shù)分別為0.9500、0.9273，月均偏差分別為42.2638 W/m2、91.8028 W/m2，月均方根誤差分別為82.0727 W/m2、140.5168 W/m2；AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，月均相關(guān)系數(shù)分別為0.9512、0.9291，月均偏差分別為76.0117 W/m2、156.8780 W/m2，月均方根誤差分別為110.9354 W/m2、195.6963 W/m2。相比于AOD550nm設(shè)置為恒定值0時(shí)，加入MODIS資料的AOD550nm數(shù)據(jù)后，WRF Solar模式預(yù)測(cè)輻照度的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率有明顯的改善：月均相關(guān)系數(shù)的平均值分別降低0.0012、0.0018，月均偏差的平均值分別降低33.7479 W/m2、65.0752 W/m2，月均方根誤差的平均值分別降低28.8627 W/m2、55.1795 W/m2；平均偏差分別降低44.40%、41.48%，平均均方根誤差分別降低26.02%、28.20%。

結(jié)果表明：WRF Solar模式增加EOT模塊以后，預(yù)測(cè)輻照度起始、結(jié)束時(shí)間與實(shí)際情況更為相近，尤其在中午時(shí)段，可明顯降低預(yù)測(cè)輻照度的偏差；增加了氣溶膠、云、輻射等的相互影響和反饋機(jī)制后，模式的預(yù)測(cè)輻照度準(zhǔn)確性更高，尤其是輻照度的空間分布，更為接近實(shí)際情況。

本文僅對(duì)寧夏地區(qū)5個(gè)氣象觀測(cè)站2017年11月和2018年3月的預(yù)測(cè)輻照度進(jìn)行了探討，而氣溶膠光學(xué)厚度有明顯的季節(jié)性變化特征，后期仍需對(duì)時(shí)間跨度更長的模擬結(jié)果進(jìn)行研究分析。