基于光伏组件的太阳能资源观测

鉴于太阳能资源的测量和评价是太阳能开发利用的重要基础,按照光伏电池两种主要安装方式(倾斜固定和太阳跟踪),利用单晶、多晶和非晶三种典型的光伏组件设计进行了太阳能光伏资源观测试验,获得了各季节典型晴天条件下各类型光伏组件辐照度的日变化特征和倾斜面光伏组件一年中月均每日可发电量的极大值、极小值及其月份。通过对比各类型光伏组件在太阳跟踪器上和纬度倾斜面上光伏辐照度变化,得出跟踪光伏组件日均光伏曝辐量与倾斜光伏组件日均光伏曝辐量的相比较优势。根据光伏组件的观测结果推算出各类型光伏组件的光伏反演辐照度,与气象辐射观测用总辐射表的总辐射辐照度趋势非常一致,在太阳能光伏主要利用时段相对误差基本在10%以内。     

京沪汉地区墙面月平均太阳总辐射的预测模型对比

利用北京、上海、武汉3地的水平面太阳辐射观测值,根据4种斜面辐射模型计算出不同朝向垂直墙面上的辐射预测值。通过分析比较得出:在预测精度要求不高的情况下,4种模型均适用于3地垂直墙面辐射预测;斜面辐射模型预测的结果受纬度影响。依据总云量、降水及能见度数据区分出不同天气类型,用北京地区垂直墙面的辐射观测值对4种模型进行了误差校验。结合天气类型、总云量和PM2.5数据的误差分析结果表明:晴天条件下同性模型的预测精度低,各向异性模型的预测精度高;Liu同性模型更适合用于预测北京地区垂直墙面的总辐射;由于北京地区空气质量差而导致各向异性模型的预测结果趋向于各向同性模型的预测结果。     

基于WRF模式模拟上海地区月太阳总辐射的研究

利用WRF模式对上海地区2012年7月~2013年6月的逐月太阳总辐射量进行了模拟计算;分析了太阳能总辐射观测值和模式模拟值的统计关系;建立了模拟结果的统计订正模型,并将模拟区域各格点的模拟结果输入统计订正模型,得到各格点最终月太阳能总辐射值;用NCL软件将各月各格点上的值绘制成基于WRF模式计算的上海地区月太阳总辐射分布图。比较气候学计算和WRF模式计算出的月太能总辐射分布显示,各月的太阳总辐射值范围比较一致,这表明动力模式的模拟结果已取得初步成功,只是气候学计算的太阳总辐射最大值与最小值之差比模式计算的大。但是,用两种计算方法绘制出的月太阳总辐射高值中心与低值中心不太一致,须要进一步地研究改进。     

晴天地面太阳紫外总辐射的观测结果和统计计算方法

利用１９９０年至１９９１年２４个月北京地区的太阳分光辐射观测资料和常规气象观测资料，分析了晴天条件下地面太阳紫外总辐射的变化规律，给出了用于计算晴天条件下到达地面的太阳紫外总辐射的两种公式，并计算了因臭氧总量减少引起地面太阳紫外总辐射增加的百分率。     

黑龙江漠河地区太阳紫外辐射的统计计算方法

在实际天气下对黑龙江省谟河县１９９７年３月１日至１２日太阳辐射、大气臭氧和气象要素等观测资料进行了详细分析,得到实际天气条件下到达地面的太阳紫外辐射计算公式。计算值与观测值吻合得较好。由北京、广州和漠河地区太阳紫外辐射的计算结果表明,用该方法计算到达地面的太阳紫外辐射是可行的。     

光伏发电功率预测斜面辐射组合模型的评估研究

光伏发电功率预测以准确、可靠的倾斜面太阳辐射量数据为基础。文章通过斜面辐射组合模型的计算,得到倾斜面太阳辐射量。为了分析不同辐射组合模型对光伏发电功率预测结果的影响,建立光伏发电功率预测模型,同时,选取3种典型直散分离模型和4种斜面辐射模型进行理论分析,并将上述模型分别组成12种斜面辐射组合模型,进行光伏发电功率预测。研究结果表明:含Liu-Jordan模型的组合模型的功率预测值与实测值更吻合,其中,Erbs+Liu-Jordan组合模型预测结果的准确度最高;阴雨天,利用King模型进行计算时,会发生地面反射辐射值估计结果偏高的现象,导致预测结果的准确性较低。     

广州地区太阳紫外总辐射的统计计算方法

利用广州地区太阳辐射和气象观测资料，采用相关分析方法获得了到达地面太阳紫外辐射的计算公式，计算值与观测值吻合得较好。用同一方法对北京地区到达地面的太阳紫外总辐射也进行了计算，结果比较满意。     

正午大气透明度和晴天太阳直接辐射分析研究

使用全国17个一级辐射观测站的观测资料,计算各直射站1993~2013年每日正午太阳高度角及正午大气透明度。分析我国大气透明度的空间和时间分布状况,并在此基础上计算晴天太阳直接辐射,与水平面和垂直面太阳直接辐射观测值及大气透明度进行对比分析,了解不同大气透明度下晴天太阳直接辐射的衰减状况。     

光伏电站发电量的预报试验分析

基于WRF气象模式对济南地面太阳总辐射进行短期逐时预报试验,结果显示:日太阳总辐射预报以晴天的预报效果最好,晴天、少云、多云、阴天等不同天气状况下,平均绝对百分比误差分别为14.1%,15.9%,31.1%,66.9%;太阳辐射的逐时预报,在中午前后时段的相对误差最小,早晚时段的相对误差较大,可达50%以上。用模式输出气温、露点温度、比湿、辐射量、云量及上一时次观测辐射量作为预报因子,对下一时次辐射量做MOS短时预报的效果明显提高。用日太阳总短波辐射量和日平均气温建立的月光伏单元日发电量预报模型,其晴天预报效果较好。     

低纬度地区水平面太阳辐射的直散分离模型研究

以中国低纬度地区水平面太阳总辐射的直散分离为研究对象,依据福建、广东、广西和海南等低纬度地区4个气象台站1971~2003年的水平面太阳总辐射和散射辐射实测气象数据,采用回归分析方法,建立大气散射透射比与晴空指数之间的回归计算模型。选取LiuJordan模型、Orglill模型和Erbs模型3种代表性分离模型与自建模型比较,结果表明,自建模型准确度最高。得出结论:大气散射透射比与晴空指数之间存在显著的负相关性,建立二者之间的回归模型可实现水平面太阳辐射的直散分离。     

倾斜面太阳辐射量计算方法研究

倾斜面辐射数据是保证准确设计太阳能利用系统的基础数据,一般由水平面数据计算得出。针对现有计算模型误差较大的现状考虑,试验测试了水平面及不同倾角斜面上的太阳辐射数据,提出了针对直接辐射转换系数的修正方法;通过倾斜面散射辐射数据的计算和分析,在散射辐射模型的基础上,建立耦合计算模型。试验与模型计算结果表明,散射辐射的各向同性受天气工况的影响,耦合模型具有较高的准确性,计算值与实测值的偏差可控制在5.3%以内。     

基于GWR的区域年太阳辐照量计算模型

将地理加权回归分析(GWR)应用于区域年太阳辐照量计算,在GIS技术支持下,利用194个气象观测基本站逐月观测数据,以年平均气温、年日照时数、年平均总云量以及海拔高程作为影响因子,以地理加权回归分析作为计算方法,建立基于GWR模型的区域年太阳辐照量计算模型。对比利用模型计算的区域年太阳辐照总量与同一地区观测的年太阳辐照总量,拟合值与观测值之间的误差最大为9.65%,最小误差为0.02%,表明基于GWR模型建立的区域年太阳辐照量计算模型具有较好的计算精度。     

江苏省太阳总辐射月经验系数计算方法的对比研究

基于江苏省淮安、吕泗、南京及周边省份莒县、郑州、固始、合肥、宝山、杭州、屯溪共计10个辐射代表站建站以来历年逐月太阳总辐射和日照百分率数据,拟合各辐射代表站月经验系数a、b值作为样本,采用反距离权重插值法及REOF分区法两种气候学方法计算江苏省各无辐射观测气象站的月经验系数a、b,并分析不同气候学方法计算的月经验系数估算太阳总辐射量与实测值的差异。结果表明,采用气候学计算方法估算太阳总辐射量实际可行;以两种不同气候学方法计算的月经验系数估算太阳总辐射量效果均较好,但采用REOF分区法所得的经验系数更适用于江苏省太阳总辐射量的气候学估算。     

基于地面观测资料的太阳辐射量统计反演法研究

为了在缺乏实测太阳辐射量的情况下精准评估光伏潜力,更好地规划和开发利用太阳辐射气候资源,促进地方经济发展以及助力国家碳中和目标的实现,研究提出一种基于地面观测资料的太阳辐射量计算方法.根据气候学原理,利用与太阳辐射相关的周边地面台站日照百分率和实测日太阳总辐射等观测数据,建立间接估算到达地面的月太阳总辐射量的计算模型;...     

日太阳散射辐射月均值的估算

建筑物空调系统的全年或季节能耗分析和太阳能系统的设计分析,需要已知太阳总辐射和散射辐射数据。我国大多数地区只有总辐射观测,没有直接辐射或散射辐射观测,因此需要有一种散射辐射的估算方法。根据全国8个典型城市的实测数据．分析了日散射辐射和日总辐射与日照时长的关系,分别建立了日散射月均值的多项式拟合模型。经过郑州地区数据的检验认为,模型有很好的拟合性能,该模型可以作为通用模型。     

被动式(采暖)太阳房基础知识讲座

第四讲:被动式(采暖)太阳房的热工设计一、房屋南立面上照射的太阳辐射量由于地球大气层对太阳能辐射的吸收,反射和散射作用,到达地表水平面的太阳能辐射,有两种通量:一是来自太阳以平行射线形式到达的直射辐射,二是来自天空四面八方的散射辐射,两种通量的和称为太阳总辐射量。对于倾斜面来说,除了上述两种通量外,还有由地表面反射的太阳辐射。所以,房屋南立面单位时间,单位面积上照射的太阳总辐射量     

太阳辐射对辐射地板供冷性能的影响

以长沙地区某南向设窗的实验房间为研究对象,采用EnergyPlus能耗模拟软件建立辐射地板结合风机盘管供冷空调系统的数值模型,并通过实验验证该模型的可靠性。通过规范计算及模拟分析量化不同窗墙比下太阳辐射得热对该系统中辐射地板供冷能力及风机盘管系统设计容量的影响,并提出一种在太阳负载下辐射系统容量预测的简化方法。     

并网光伏电站的组件倾角优化设计与研究

综合考虑倾斜面太阳辐照度估算模型和实际组件转换效率估算模型,建立一个固定倾角下的组件发电功率模型,并提出一种以年功率最大为最优倾角设计原则的优化设计方法。基于武汉、南京和北京三地的大量数据对提出的方法进行验证和分析,结果显示该方法可为电站增加发电量,增大经济效益,且电站纬度越高,其发电量提升空间也越大。     

日太阳总辐射月均值的估算

通过对中国8个典型城市日太阳总辐射实际观测月均值的分析,得到了较为近似的日太阳总辐射月均值模型,并用该模型对郑州地区的数据进行了预测,预测值与实测值吻合良好,表明该模型具有很好的通用性,为中国太阳能的利用提供了科学依据.     

320m气象塔太阳辐射梯度观测

该文介绍了利用北京320m气象塔进行太阳辐射梯度测量的仪器装置和初步观测结果。实验表明，自行设计制造的太阳辐射自动观测系统(包括自动太阳跟踪器和数据采集系统)运行可靠，可满足观测要求。初步实验观测结果表明，地面与320m高度之间的辐射衰减明显，在极晴好天气下太阳直接辐射在中午时段相差仅。10W／m^2左右，而在近地面污染严重的条件下其相对差值最大可达140W／m^2左右。在晴好天气下总紫外辐射高空与地面相对差值很小；在大气能见度差时总紫外辐射值减少，但是高空与地面的差值相对加大。