来源：环球零碳
撰文 | Penn
编辑 | Tang
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端午小长假以来，受高压脊和暖气团东移发展影响，我国京津冀、河南、山东及苏皖北部等地高温迅速发展。
目前，这轮大范围的高温天气还在持续“炙烤”着北方大地。6月12日，高温陆续达到本轮过程巅峰，北方40℃以上强高温范围进一步扩大南压，河北中南部、河南北部等多地打败吐鲁番成为全国最热的地方。当天14时左右，全国气温排行榜前十位，6位来自于河北，其中任县登上排行榜首位，气温达到41.5℃。
截止6月12日，北方地区已有石家庄、天津、郑州三个省会级城市在今年冲破40℃高温，而南方仅有海口打卡过“40℃”。因此有网友调侃道：“打败北方人的不是天真，是天真热！”
过去5天里，40℃以上国家级气象站呈现爆发式增长，且接连打破历史纪录。11日，33个国家级气象站打破当地6月中旬纪录，4个国家级气象站打破当地6月最高纪录，河北安国（42.3℃）追平当地观测史最高纪录；12日，28个国家级气象站打破当地6月中旬最高气温纪录，山西汾阳（40.2℃）打破当地观测史最高纪录，也是首次冲上40℃；13日截至15时，陕西关中平原、山西南部、河北南部、河南北部、山东西部等大片区域气温超过40℃，山西冀城以40.1℃突破当地6月中旬历史极值。
预计，14日至15日，高温向南转移，强度减弱。但河南一带高温可能还会持续。16日以后到6月下旬前期，华北、黄淮等地高温天气将再度发展，部分地区气温可达40℃以上。
图说：全国高温落区预报图（6月13日08时-20时）
来源：中央气象台
据了解，本轮高温过程与往常不同的特点表现在：地温高、强度大、持续时间长。山西、陕西、河南、河北和山东等地午后地表温度可能超60℃，局地甚至可超70℃，甚至有可能体验热到烫脚的感觉。
而且高温不仅连续多日不断，一天中高温的持续时间也可能达到8小时甚至10小时以上。河北南部、河南北部、山东部分地区高温甚至从10点前后就开始，到了晚上19至20点才陆续结束，简直就是高温陪着上下班的节奏。
“没有最热，只有更热”，随着中央气象台高温预警持续拉响，网友都在纳闷儿：今年怎么热得这么早、这么猛？
图说：全国地表温度排行榜来源：中国天气
中央气象台首席预报员符娇兰介绍，近期华北、黄淮等地受高压脊天气系统控制，天空云量较少，在晴空辐射和下沉增温的共同作用下，促进了高温发展。本轮高温天气是北方地区今年以来影响范围最广、强度最强的高温过程。
“全球变暖的大背景和大气环流的异常，是造成高温天气的直接影响因素，对我国来说也是如此。”国家气候中心首席预报员郑志海介绍，今年夏季，我国的高温天气出现相对较早，高温天气过程比较多。
不仅是我国，在气候变化的推波助澜下，全球各类极端事件正在频繁发生。南亚，一股严酷的热浪刚刚以创纪录的高温席卷印度，导致庄稼枯萎、人员死亡；从亚洲的新德里，到非洲的巴马科，再到美洲的墨西哥城和拉斯维加斯，多座城市酷热难耐。
当地时间6月5日，欧盟哥白尼气候变化服务中心发布报告指出，2024年5月是有历史记载以来最热的5月。这标志着全球平均水平气温已连续12个月打破相应月份的历史最高温纪录。
图说：过去12个月全球多地遭遇极端高温热浪
来源：国家气象信息中心
在全球变暖大背景下，高温热浪之类极端天气事件越来越频发，使得电力负荷屡创新高。因此，人们不禁联想，高温能否提高太阳能的发电效率，生产更多电能供大家使用呢？
但非常抱歉，你可能想多了。
太阳能光伏组件利用太阳辐射进行发电，即“光—电”直接转换是主流太阳能发电的原理。另一种“光—热—电”转换的光热发电，则在市场占比很少。
对于“光—电”转换，本质上是利用光照射半导体产生的光伏效应，具体来说，就是通过将太阳光照射到P型半导体和N型半导体接触形成的PN结上，PN结吸收光子的能量后，激发电子和空穴（向相反方向移动），从而出现异号电荷积累形成正负两极，产生电压。
光伏发电效率与太阳辐射能量有直接关系，更多的光能确实能产生更多的电能，但高温不等于更多的光能，过高的温度还可能导致发电效率降低。
图说：不同温度下电流电压曲线示意图
来源：greensarawak
事实上，光伏电站最佳发电温度在23℃~24℃。在气温20℃时，组件正常工作温度在45℃左右；极端高温条件下，组件温度可高达85℃，其内部电池的工作温度可能更高。中国气象局公共气象服务中心风能太阳能中心科学主任、中国气象局首席气象服务专家申彦波在接受采访时表示：“光伏组件本身存在负温度效应。实验室标准温度为25℃，光伏发电板温度每上升1℃，光电转换效率将会下降0.4％。”
具体来看，光伏组件一般有三个温度系数：开路电压、峰值功率、短路电流。当温度升高时辐照情况相同，光伏组件的输出功率会下降，若组件的峰值功率温度系数为－0.36%/℃，则温度每升高1℃，光伏电站的发电量会降低0.36%左右。
图说：光伏组件温度特性和极限参数
来源：国际太阳能光伏网
另外，开路电压会随温度的升高而大幅下降，导致工作点的严重偏移，影响组件性能，在实际的研究案例表明，组件在温度20℃左右的时候其输出功率要比在70℃的时候要高。即光伏电站的安装地光照条件一般，但年均温度相对较低，则发电量可能远高于光照较强地区。
图说：光伏逆变器内部结构
来源：龙瑞新能源
在光伏系统中，光伏组件怕热，同样逆变器也怕热。逆变器为电力电子设备，由多种电子元器件组成，工作时主要零部件会产生热量，并向外散热，若环境温度过高，会影响逆变器散热效率，导致元器件性能下降，进而影响逆变器的整机寿命。
除此之外，高温还会产生热斑效应和PID效应等影响。
热斑效应是指指串联支路中部分组件因某些原因被“遮蔽”，不仅无法产生电量，还会被当做负载消耗其他支路产生的能量。
一旦出现高温天，局部温度过高的情况就会被加剧，强化热斑效应，直接导致组件电池板老化、损坏的情况。而光伏电站的热斑效应会直接导致光伏组件使用寿命缩短30%，长此以往可能会造成组件失效。
与此同时，在高温高湿条件下，光伏组件还易出现PID效应（又称“电势诱导衰减”），最终导致组件性能衰减。由于高温天气往往也伴随着潮湿，因此空气中的大量水蒸气，会通过封边硅胶或背板进入组件内部，从而导致组件内部大量电荷聚集在电池片表面，造成性能严重下降。
图说：某光伏电站月度发电量分布
来源：伏特佳光伏新能源
因此，光伏发电的最佳温度在25℃，温度太高反而影响发电。实际案例中的数据也显示，在一年的发电量参数中，5、6月份发电量最高，7、8月开始逐月下降。夏季七八月的降水天气多，云内辐射影响大，加之光伏发电板需呈倾斜状接收太阳辐射，所以相比太阳辐射能量强的夏季，5、6月左右的光伏发电效果反而最佳。
不过，除了易受高温影响的光伏发电，我们还有光热发电，其原理是通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质（液体或气体），再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。
图说：亚洲首座热熔盐塔式光热电站
来源：中国甘肃网
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