可再生能源是煤炭资源的主要替代品。随着全球工业的发展，未来可再生能源的利用必将超过传统热力发电。水电、风能和太阳能是可再生能源的主要组成部分。其中，太阳能的潜力远大于水电和风能[1]，但其能量转换效率相对较低[2]。此外，光伏发电具有间歇性和不可预测性的特点[3, 4]，其发展受到土地使用的严重限制[5]。与风能类似，光伏电站通常建在人口密度低的地区，因为这些偏远地区可以提供足够的光伏用地。尽管高密度城市适合建设建筑集成光伏（BIPV）[6]，但其发电规模仍然有限。因此，浮动太阳能作为一种能够同时解决这两个问题的解决方案应运而生[7, 8]。作为一项有前景的新技术[9, 10]，浮动光伏（FPV）已经发展出多种类型，根据结构设计主要分为固定式和浮动式。固定式FPV系统的水面接触面积较小，对水生环境的影响可以忽略不计（如减少氧气含量或异常藻类生长），目前广泛应用于渔业。浮动式光伏主要部署在中小型水库或湖泊上，其主要功能包括减少水分蒸发[11]和提高发电效率[12]。由于浮动结构与水体的大面积接触，它具有类似防蒸发面板的功能，并同时具备发电能力。此外，水体的冷却效果也有助于提高太阳能电池的效率[13]。
作为一项具有巨大发展潜力的技术，FPV研究可以分为大规模潜力预测和小规模建模实验。FPV发展潜力的评估通常在全球、国家或区域层面进行。这些评估基于气象数据来评估整个研究区域的FPV潜力，并通过考虑现有的能源基础设施来突出FPV在该地区的优势。Wyatt等人[14]研究了非洲FPV的发展情况，发现FPV有可能降低该地区水电开发的风险。Jin等人[15]预测了FPV的全球发展潜力，并通过整合城市电力供需分布模式分析了其可行性，同时指出了大规模FPV系统的潜在长期影响。Du等人[16]提出了一种方法来计算水足迹的恢复期，以评估中国909个水库中FPV的潜在效益，表明中国水库中FPV具有巨大的发展潜力。
实验研究通常选择中小型浮动光伏（FPV）系统进行建模，收集和分析相关数据，以研究FPV与陆地光伏的运行特性并分析其背后的原因。Ma等人[17]评估了不同FPV光伏组件的性能。实验结果表明，采用双玻璃双面P型PERC技术的单晶硅组件表现出最佳性能，FPV的性能与辐照度之间的相关性较弱。Giuseppe等人[18]在两个地点优化并比较了FPV的单面和双面模型，结果显示，经过参数优化（如倾斜角和反照率）的双面模型比单面模型效率高出13.5%。此外，FPV系统对辐射的敏感性因地点而异。Dag等人[19]提出了一种模型来计算FPV系统的环境热损失效率和电池温度，他们发现浮动光伏系统在架子上的热损失行为与陆地光伏系统非常相似，但由于水的存在，FPV系统的冷却效果明显更好。
总体而言，FPV预测依赖于基本的气象数据。光伏发电预测通常需要准确的气象数据输入[20]，而气候变化的程度因地区而异[21]，受到不同国家和地区的社会、经济、人口和政策背景的显著影响。区域气候变异性影响FPV的发展潜力[22, 23, 24]，特别是在较长的时间尺度上。为了研究FPV的长期发展潜力并评估气象因素对其的影响，本研究重点关注中国的水体。时间框架分为两个阶段：代表过去和当前条件的历史时期，以及反映预测趋势的未来情景。预测了FPV的发电潜力和节水潜力，并使用灰色关联分析来评估气象因素对这些潜力的影响。
