太阳能资源评估.doc

太阳能资源评估太阳辐射传输过程示意：中国气象局地面观测网日照：中国目前可以取得的太阳辐射资料： 我国1953年开始测量太阳辐射，气象台站数量从解放初的70个发展到现在的2610个，其中气象站2300个（县级气象站），气象台310个。 县级气象站的主要任务是对风（台风）、气温、湿度、降雨、雪、雹、地温等参数的观测和预报，与太阳辐射相关的数据只有“日照时数”。 日照时数的测量是用感光纸记录光强大于120W/m2的时间，分辨率为10分钟。 从国家气象局网站上可以查到全国122个气象台1957-2007年的辐射数据（不包括台湾、香港和澳门）。1993年以前， 全国有66个气象台有水平面太阳总辐射和散射辐射的数据，1993年以后，全国只有17个气象台有水平面太阳总辐射和散射辐射的数据。 布格-朗伯定律: SD= S0FmS0 = 1350W/m2 余弦定律: ST = SDCOSq m=1/Sina P/P0Sina = SinfSind+Cos fCos dCosw d=23.5Sin(360*(284+N)/365) DT = Dp(1+CosZ)/2 RT = Qp(1-CosZ)/2 QT = ST+DT+RT （直散分离） 太阳能资源的单位换算： 1992年以前的太阳辐射单位：Kcal/cm2 1992年以后：MJ/m2 光伏设计用辐射单位：kWh/m21卡= 4.18焦耳，1焦耳 = 1ws甘肃武威水平面年辐射量： 6141.6MJ/m26141.6106/3600/1000 = 1706kWh/m21706kWh/m2/365 = 4.70 kWh/天甘肃武威水平面年辐射量： 147Kcal/cm21471034.1810000/3600/1000 = 1706.8kWh/m21706kWh/m2/365 = 4.70 kWh/天 太阳能资源数据：(10 年平均值 MJ/m2 (kcal/cm2) 水平面上的太阳能资源 太阳电池方阵倾斜面上的太阳能资源 方阵倾斜面上的太阳辐射量由计算机辅助设计软件完成（ RetScreen）. 对于独立光伏系统：优化设计太阳电池方阵的倾角有利于增加冬天的充电电流，适当减少 夏季的充电电流，从而有效避免蓄电池的过充电和过放电，也有利于减少蓄电池的冬季储备容量，减少初投资。 对于并网光伏系统，追求全年发电量最大，倾角的选择又不相同。 对于聚光太阳电池，要求DNI（Direct Normal Inrradiation）的辐射数据，我们国家没有。中国水平面太阳辐射分布图 ：等级 资源带号 年总辐射量（MJ/ m2） 年总辐射量（kWh/ m2） 平均日辐射量（kWh/m2） 最丰富带I 6300 1750 4.8 很丰富带II5040 6300 1400 1750 3.8 4.8 较丰富带III3780 5040 1050 1400 2.9 3.8 一般IV 3780 1050 2.9 全国平均不同发电系统的年利用小时数：Full running hrs (peak hrs) for different location不同地区 水平面年太阳辐射Horizontal（kWh/m2) 倾斜面年太阳辐射Tilted（kWh/m2) 独立光伏电站Stand-along建筑并网系统BIPV & BAPV开阔地并网系统LS-PV西北地区West 1610.80 1828.41 1250 1450 1540 东南沿海East 1364.65 1502.04 1000 1200 1250 全国平均Average 1487.73 1665.23 1100 1250 1350 独立光伏电站效率：60-65%；Eff. of stan