《太阳能 在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准 第1部分：大气质量1.5的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度》发展报告

《太阳能在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准第1部分：大气质量1.5的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度》发展报告SolarEnergy—ReferenceSolarSpectralIrradianceattheGroundUnderDifferentReceivingConditions—Part1:DirectNormalandHemisphericalSolarSpectralIrradianceforAirMass1.5摘要随着全球可再生能源产业的快速发展，太阳能利用技术（如光伏发电、光热转换等）对标准化太阳光谱辐照度数据的需求日益迫切。本标准第1部分基于国际标准ISO9845-1:2022（由中国主导修订），规定了大气质量1.5（AM1.5）条件下地面法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度的参考光谱数据，为太阳能系统性能评估、材料光学特性研究及太阳模拟器设计提供权威依据。本标准的核心内容包括：1.参考光谱数据：提供AM1.5条件下的法向直接辐照度（DNI）和半球辐照度（GHI）标准光谱分布。2.多场景覆盖：涵盖9种大气模式及0°~90°倾角（间隔5°）的171组光谱数据表，适用于不同地表反照率、倾角等接收条件。3.国际接轨：通过转化中国主导的国际标准，推动国内太阳能产业与国际技术体系协同发展。本标准的实施将显著提升太阳能产品性能测试的准确性和可比性，为光伏组件效率标定、光热系统设计优化及新材料研发提供科学支撑。关键词：太阳能光谱辐照度（Solarspectralirradiance）、大气质量1.5（AirMass1.5）、法向直接辐照度（DirectNormalIrradiance）、半球辐照度（HemisphericalIrradiance）、光伏性能测试（PVperformancetesting）、国际标准转化（Internationalstandardadoption）、可再生能源（Renewableenergy）正文1.标准制定的目的与意义太阳能利用技术的核心在于高效捕获和转换太阳辐射能。然而，太阳光谱辐照度受大气质量、地表倾角、反照率等因素影响，导致不同地区、不同技术路线的性能评估缺乏统一基准。本标准通过提供标准化的光谱数据，解决以下关键问题：-性能可比性：为光伏组件、光热系统等产品的效率测试提供一致的光谱输入条件，避免因测试环境差异导致的评价偏差。-科研支撑：支持新型太阳能材料（如钙钛矿电池、选择性吸收涂层）的光学特性研究，确保实验数据的可重复性。-国际协同：中国主导修订的ISO9845-1:2022首次纳入全球典型气候区的光谱模型，本次国家标准转化进一步强化了我国在国际太阳能标准体系中的话语权。2.标准范围与技术内容2.1适用范围本标准适用于：-光伏系统效率测试（如IEC61853-1标准要求的组件功率标定）。-光热集热器的热性能评估（如ISO9806）。-太阳模拟器的光谱匹配度验证。2.2主要技术内容1.参考光谱定义：-法向直接辐照度（DNI）：5.8°视场角下的光谱分布，代表理想晴空条件下的直射太阳光。-半球辐照度（GHI）：37°倾斜平面（模拟轻质沙质土壤反照率）的散射与直射辐射总和。2.多维度数据表：-9种大气模式：涵盖干燥清洁、湿润浑浊等典型大气条件。-171组光谱数据：按0°~90°倾角（5°间隔）提供辐照度加权系数，支持不同安装场景的仿真分析。3.数据权威性：基于SMARTS2.9.5大气辐射传输模型，经全球多个基准站实测数据验证，不确定度<3%（400~1100nm波段）。3.主要参与单位介绍中国标准化研究院（CNIS）作为本标准的主导修订单位，是国家市场监督管理总局直属的综合性标准化研究机构。其在太阳能领域的核心贡献包括：-国际标准引领：牵头ISO/TC180（太阳能技术委员会）的WG2工作组，推动AM1.5光谱模型成为国际共识。-技术验证能力：依托国家太阳能光伏产品质量检验检测中心（CPVT），完成光谱数据与实地测量的比对分析。-产业协同：联合隆基、晶科等头部企业，将标准应用于PERC、TOPCon电池的量产效率标定，提升中国光伏产品的国际竞争力。结论与展望本标准通过提供高精度的太阳光谱辐照度数据，填补了国内在太阳能系统性能评价基准方面的空白，其技术先进性体现在：1.全场景覆盖：首次整合多大气模式与倾角数据，满足复杂应用需求。2.国际一致性：实现与IEC、ISO标准的无缝对接，助力中国企业“走出去”。未来，随着双面发电、聚光光伏等新技术的发展，建议：-扩展光谱范围至紫外（<300nm）与远红外（>2500nm）波段。-开发动态光谱模型以应对气候变化对辐照度的影响。本标准的发布将显著提升我国太阳能产业的标准化水平，为“碳达峰、碳中和”目标提供技术支撑。参考文献1.ISO9845-1:2022,Solarenergy—Referencesolarspectralirradianceatthegroundatdifferentreceivingconditions—Part1:Directnormalandhemisphericalsolarspectralirradianceforairmass