该模型包括三个主要步骤，即波结构相互作用、辐照度和电气建模。

“对于浮动光伏 (FPV) 系统，如果存在波浪，则会导致安装 PV 面板的浮动结构发生移动。首先，这种移动会使面板偏离设定的面板方向。其次，如果面板以可以独立移动的方式安装，串内每个面板上的不同辐照度条件会导致不匹配损失，”研究人员表示。“在本文中，我们提出了一种对这两个组件组合的总损失进行建模的方法，并将其称为 WIL。”

为了创建模型，该团队使用了内部软件 3DFloat 来模拟光伏电池板的运动，并使用 Python 库进行辐照度和电气建模。第一步是波浪结构相互作用，分析 FPV 如何因波浪而移动。它使用标准海浪模型，假设光伏电池板完全遵循局部波浪运动，而不会水平移动。

第二部分是辐射建模，使用上一阶段产生的面板倾斜角。在此基础上，电气建模的第三步使用 PVMismatch 仿真库来计算电气输出。

然后将 WIL 计算为该结果与静态设置的模拟结果之间的百分比差异。

上海油压工作室辐照度建模的第 2 步已通过实验模型进行测试和验证。该实验是在 Sunlit Sea 公司提供的浮动光伏 (FPV) 原型上进行的，该原型位于奥斯陆峡湾。它由两串组成，每串有四块 PV 板。四个辐照度传感器、一个加速度计和一个 3D 陀螺仪连接到其中一个 PV 板的边缘以收集数据。

分析表明，模拟的辐照度与测量的辐照度“非常吻合”，并且与测量值具有可接受的一致性，模拟和测量辐照度之间的均方根误差 (RMSE) 为 2.8 W/m2。“然而，建模倾向于略微低估测量辐照度的极值，”科学家强调道。

成功验证后，该小组用几种场景演示了该模型。测试的变化参数包括 (0°N, 0°E) 和 (50°N, 0°E) 位置，波浪分别为 0.25 米、0.5 米、1 米和 3 米。测试了方向为 0° 的波浪(沿串的长度传播)、90° 的波浪(横跨 PV 串的宽度传播)和 45° 的波浪(以对角线角度接近 PV 串)。

上海油压工作室“在远离最佳方向的系统以及波浪更陡峭和更高的情况下，WIL 更高。结果显示，随着光伏串长度的增加以及波浪方向从与串长度正交变为与串平行，WIL 也会增加。”“例如，WIL 范围从 0.25 米有效波高时的 3.3% 到 1 米有效波高时的 6.7%。这表明 WIL 可能很大，应该将其考虑在能量产量分析中。”

上海油压工作室这项新技术在《太阳能》杂志发表的“浮动光伏发电的波浪诱导损失建模：设计参数和环境条件的影响”中进行了介绍。来自挪威 IFE、奥斯陆大学 (UiO)和印度喜马偕尔邦大学的研究人员参与了这项研究。