光伏并网电站太阳能资源评估规范.docx

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光伏并网电站太阳能资源评估规范

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光伏并网电站太阳能资源评估规范

　　篇一：

光伏电站太阳能资源评估

　　光伏电站太阳能资源评估

　　1、太阳能资源数据特点

　　根据《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》（试行）的要求：

项目现场太阳辐射观测站至少连续一年的逐分钟太阳能的总辐射、直接辐射、散射辐射、气温等的实测时间序列数据。

而《太阳能资源评估办法》（qx/t89-20xx）中的方法不能满足《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》（试行）的要求。

目前基于数据订正的长序列数据来源主要有以下几种：

基于数据库数据、基于气象站历史观测资料、基于太阳能资源评估的数值模拟（即：

qx/t89-20xx中方法）；

　　为了提高对光伏电站太阳能资源评估的准确性，太阳能资源评价根据现场一年的实测数据，结合附近有代表性的长期测站的观测资料。

将验证后的现场太阳能数据订正为一套反映光伏电站长期平均水平的代表性数据进行太阳能资源分析。

但由于受气象及地形影响，太阳能资源的随机性较大。

在一些光伏电站内，虽然数据观测年与长系列太阳能辐射统计值相同。

但各月变化仍存在较大差别，且有正负之分。

如果只是单一以实测数据年与长系列年太阳能辐射值差值作为订正太阳能数据的依据。

并不能反映实测数据年内各月相对于长系列年太阳能辐射值各月的变化趋势，这将在太阳能资源评估中产生一定的误差。

　　因缺少太阳能资源评估详细的技术规范，目前各设计咨询单位在进行光伏电站的太阳能资源评估时，其方法各异。

本文将对各设计咨询单位目前采用的主要方法进行探讨，以分析各类方法的差异。

　　2、太阳能资源数据预处理

　　2.1、数据预处理

　　数据预处理包括数据修正、归一化和低通滤波。

如前文论述，数据包含的各环境因子较多，各环境因子的数量级差别较大，因本文只对太阳能资源数据进行分析。

本文不再对各环境因子进行规一化处理。

　　由于受传感器故障、ad采集转换模块故障、总线通信误码和电磁干扰等影响，测量数据在某些采样点波动很大，远远超出物理量的实际最大可能变化范围，须对其修正（修正方法见下文）。

结合光伏电站太阳能分析工作实践与相关国家标准、行业标准，制定以下数据趋势检验判别标准，如下表所示。

　　因记录的数据为每秒采样一次，并自动计算和记录的每1min的平均辐射值。

因此，数据不再进行低通滤波。

　　2.2、数据的插补

　　采用期间（（光伏并网电站太阳能资源评估规范）完整年）应获得的525600组数据（采样时间1min），因仪器故障等原因，数据一般存在缺失。

需对缺失数据进行插补，

　　缺失的数据分为如下几类：

1）小时内少量不连续数据的缺失；2）一天内大量连续数据的缺失；3）几天数据的连续缺失。

　　针对上述三种情况，对数据的插补采用了如下不同的处理方式。

　　1）首先插值为前10点数据的平均值，比较并计算σ（σ为每点相对平均值的标准差）；平均值如相差超过±3σ，认为该插值需向上或向下修正；再将该值与以前的数据逐点平均，直到逐点平均值与前10点数据平均值相差小于±3σ或超过5个点，即将逐点平均值作为该点的插值（该插值方法同样用于数据的修正）。

　　2）首先找出年内与该天对称时间的数据进行最小二乘的线性拟合，而后进行插补。

（该天对称时间定义如下：

与该地真太阳时12时相差相同时长的时刻）。

如对称时间的数据也缺失，则与相邻天的辐照值进行最小二乘的线性拟合，而后进行插补。

　　3）首先根据《太阳能资源评估办法》（qx/t89-20xx）中方法计算数据缺失天及前后十天的理论辐射值，再对数据缺失天的前后十天的实测数据与理论值进行最小二乘的相关分析，最后根据拟合曲线，根据理论值推算缺失天的辐射值。

为得到光伏电站的太阳能资源平均状况，必须以参证站气候平均值为气候背景，将为期一年的太阳能样本数据进行长序列订正。

　　3、基于日照时数的线性相关数据订正方法

　　目前我国大部分地区均无太阳辐射的长序列历史数据。

仅有近30年的太阳日照时数。

大多设计咨询单位首先对日照时数进行相关，再将订正后的日照时数与辐射量进行线性相关。

　　其基于的理论基础为：

　　根据目前太阳辐射的气候学研究成果表明：

（1）到达地面的太阳辐射量主要受太阳高度角、大气透明度、地理纬度、日照时数及海拔高度等因素的影响；

（2）长期的太阳辐射量和日照百分率数据是统计线性相关的；（3）太阳辐射的月总量服从正态分布。

　　长期日照总辐射与日照百分率存在以下关系：

　　q/q0=a+bs1

　　其中：

　　q——月太阳总辐射值；

　　q0——月天文总辐射值；

　　s1——月均日照时数百分率；

　　a，b——经验系数，与大气平均透明系数、透光云的透射系数、各种云的散射能力等相关。

　　上式中由于月天文总辐射值q0在每个时刻对同一地点是可以精确计算出来的，所以月均日照时数百分率s1的大小直接影响到了月太阳总辐射值q的大小。

而日照时数百分率s1是与日照时数直接相关。

　　3.1、基于太阳能资源评估的数值模拟

　　当该地区缺少历史数据时，首先根据《太阳能资源评估办法》（qx/t89-20xx）中方法计算该地区理论日照时数，再与该地区实测的太阳日照时数进行相关性分析。

根据得到的拟合函数，结合实测值进行订正。

　　进行相关性分析时考虑以下两种方法：

1）各年日照时数理论值与实测日照时数相关分析；2）各年逐月日照时数理论值与逐月实测日照时数相关分析。

分析结果如下：

　　图1各年日照时数理论值与实测日照时数相关分析

　　篇二：

1太阳能资源评估

　　1.太阳能资源分布情况....................................................................................................................2

　　1.1世界太阳能资源分布情况.................................................................................................2

　　1.2中国太阳能资源分布情况.................................................................................................4

　　2.国家太阳能资源评估....................................................................................................................6

　　2.1相关术语及定义.................................................................................................................6

　　2.1.1太阳能资源solarenergyresources.......................................................................6

　　2.1.2太阳总辐射globalsolarradiation..........................................................................6

　　2.1.3倾斜面太阳总辐射totalsolarradiation................................................................6

　　2.1.4峰值日照时数peaksunshinehours.......................................................................6

　　2.1.5光伏阵列倾斜角photovoltaicarraygradientangle..............................................6

　　2.1.6日照时数sunshineduration...................................................................................6

　　2.1.7直接辐射directsolarradiation..............................................................................7

　　2.1.8散射辐射diffusesolarradiation............................................................................7

　　2.2太阳能资源的计算.............................................................................................................7

　　2.2.1日天文总辐射量......................................................................................................7

　　2.2.2月太阳总辐射量......................................................................................................7

　　2.2.3年太阳总辐射量......................................................................................................8

　　2.3太阳能资源评估.................................................................................................................9

　　2.3.1太阳能资源丰富程度评估......................................................................................9

　　2.3.2太阳能资源稳定程度评估......................................................................................9

　　2.3.3气象部门评估方法的局限性及改进....................................................................10

　　3.太阳能资源评估设备及仪表....................................................................................................10

　　3.1总辐射表...........................................................................................................................10

　　3.2直接辐射表.......................................................................................................................12

　　4.按某地区的太阳能资源评估（江苏省屋顶太阳能光伏系统）..............................................13

　　4.1数据收集：

.......................................................................................................................13

　　4.2地区太阳能资源潜力分析：

...........................................................................................13

　　4.3太阳能应用潜力分析：

...................................................................................................13

　　4.4太阳能资源评估...............................................................................................................14

　　4.4.1太阳能资源丰富程度评估...................................................................................14

　　4.4.2太阳能资源稳定程度评估...................................................................................14

　　4.5太阳能资源利用价值评估..............................................................................................14

　　4.6屋顶太阳能资源潜力评估..............................................................................................15

　　5.光伏系统中的太阳能资源评估..................................................................................................15

　　5.1辐射数据要求...................................................................................................................15

　　5.1.1注意事项...............................................................................................................15

　　5.1.2收集数据类别.......................................................................................................16

　　5.2太阳能电站辐射观测数据...............................................................................................16

　　5.3辐射数据处理...................................................................................................................16

　　5.3.1数据验证...............................................................................................................16

　　5.3.2数据订正................................................................................................................17

　　5.3.3数据处理................................................................................................................17

　　5.4太阳能资源评估的参考判据...........................................................................................18

　　5.4.1日峰值日照时数评估............................................................................................18

　　5.4.2其他气象因素的影响............................................................................................18

　　6.光伏系统太阳能资源评估实例——国电电力中卫光伏并网电站一期10mw工程.............18

　　6.1太阳能资源和气象条件...................................................................................................18

　　6.1.1当地气象地理条件概述........................................................................................18

　　6.1.2光伏电站所在地区太阳能资源分析...................................................................19

　　6.1.3结论及建议............................................................................................................23

　　6.2方阵安装倾角的选择.......................................................................................................23

　　6.3发电量测算.......................................................................................................................24

　　附录a.........................................................................................................................26

　　有关参数的计算方法.....................................................................................................26

　　a．1太阳赤纬的计算..................................................................................................26

　　a．2日地距离系数的计算..........................................................................................26

　　a．3可照时数的计算..................................................................................................26

　　a．4月日照百分率的计算..........................................................................................27

　　附录b.........................................................................................................................27

　　有关参数的计算方法.....................................................................................................27

　　b．1峰值日照小时数的计算......................................................................................27

　　b．2倾斜面太阳能总辐射量的计算..........................................................................27

　　b．3月太阳总辐射量经验公式系数a、b的计算方法.............................................28

　　1.太阳能资源分布情况

　　1.1世界太阳能资源分布情况

　　国际太阳能资源分布

　　根据国际太阳能热利用区域分类，全世界太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域包括北非、中东地区、美国西南部和墨西哥、南欧、澳大利亚、南非、南美洲东、西海岸和中国西部地区等。

　　北非地区是世界太阳能辐照最强烈的地区之一。

　　摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯、利比亚和埃及太阳能热发电潜能很大。

　　阿尔及利亚的太阳年辐照总量9720mj/m2，技术开发量每年约169440twh。

　　摩洛哥的太阳年辐照总量9360mj/m2，技术开发量每年约20xx1twh。

　　埃及的太阳年辐照总量10080mj/m2，技术开发量每年约73656twh。

　　太阳年辐照总量大于8280mj/m2的国家还有突尼斯、利比亚等国。

阿尔及利亚有2381.7km2的陆地区域，其沿海地区太阳年辐照总量为6120mj/m2，高地和撒哈拉地区太阳年辐照总量为6840～9540mj/m2，全国总土地的82%适用于太阳能热发电站的建设。