聚光太阳能电站中定日镜的随机积尘损失模型

太阳能镜面因积尘导致的反射率损失是聚光太阳能（CSP）电站面临的重要挑战。积尘损失在不同站点间差异显著——（绝对）反射率损失从每天几分之一个百分点到每天数个百分点（pp/day）不等，这一事实促使了多项关于积尘预测建模的研究。然而，现有研究迄今忽视了对其参数与预测中统计不确定性的刻画。本文提出两个刻画不确定性的反射率损失模型：一个是对先前开发的物理模型的扩展，另一个是简化模型。一种新颖的不确定性刻画方法使得两种模型均可采用最大似然估计技术进行参数估计，并允许估计参数（及预测）置信区间。我们将模型应用于在三个澳大利亚站点（布里斯班、芒特艾萨、沃东加）开展的十次积尘活动的数据。简化模型对新数据上的积尘损失给出了高质量预测，而半物理模型表现参差。我们估计了不同粉尘负载下每日损失的统计分布。在中位数条件下，布里斯班、芒特艾萨和沃东加的每日积尘损失分别估计为 $0.53 \pm 0.66$、$0.08 \pm 0.08$ 和 $0.58 \pm 0.15$ pp/day。然而，观测到更高的粉尘负载可使平均损失高达 $2$ pp/day。总体而言，结果表明一种相对简单的方法可利用空气粉尘测量与短期反射率监测活动来刻画积尘损失的统计分布。