（正式版）DB15∕T 577-2013 《内蒙古自治区太阳能资源计算与评估方法》

备案号：38503-2013内蒙古自治区太阳能资源计算与评估方法2013-12-10实施2013-12-10实施内蒙古自治区质量技术监督局发布I前言 II引言 III 12规范性引用文件 13术语和定义 14数据收集 25数据处理 36数据订正 4 48太阳能资源评估 6附录A(规范性附录)有关重要参数的计算方法 9附录B(规范性附录)月太阳总辐射量经验公式系数的计算方法 附录C(规范性附录)太阳辐射量历史资料的使用 附录D(规范性附录)长年代订正方法 附录E(资料性附录)重要参数列表 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准的附录A、B、C、D为规范性附录，附录E为资料性附录。本标准由内蒙古自治区气象局提出。本标准由内蒙古自治区气象局归口。本标准起草单位：内蒙古自治区气候中心。本标准主要起草人：宋进华、马玉峰、李喜仓、高春香、于凤鸣。太阳能作为一种重要可再生的清洁能源，在应对气候变化、保护生态环境及维护能源安全、促进社会可持续发展等方面具有重要意义。随着全球石油、煤炭、天然气等化石燃料资源的日益枯竭，太阳能资源的开发利用越来越受到世界各国的关注。内蒙古自治区太阳能资源极为丰富，大力开发利用太阳能资源符合我区能源战略和环境保护的需求。太阳能资源评估是太阳能开发利用的基础和关键。目前，太阳能资源评估方法多种多样，为使我区太阳能资源的评估规范化，特制定本地方标准。1本标准规定了太阳总辐射的计算方法及太阳能2规范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。QX/T55地面气象观测规范第11部分：辐射观测QX/T89太阳能资源评估方法3术语和定义2太阳光在一地实际照射的时数(地面观测地点受到太阳直接辐射辐照度等于和大于120W/m²的累计时间)。将当地的太阳辐照量折算成标准测试条件(辐照度1000W/m²)下的小时数。a)有代表性的连续近20年以上逐年各月总辐射、直接辐射、散射辐射、日照时数和日照百分率。b)与现场辐射观测站同期长期测站的总辐射、直接辐射、散射辐3a)总辐射最大辐照度<2000W/m²。b)日总辐射曝辐量<可能的日总辐射曝辐量，见附录E。c)依据月天文辐射量对实测月总辐射量的合理性进行判断，实测月总辐射量不应大d)月日照时数应小于月可照时数，见附录E。e)每年日照时数的年变化应基本符合历史平均的年变化，如有差异较大的月份，应查b)对不合理数据再次进行判别，挑出符合实际c)将备用的或可供参考的同期记录数据，经过分析处理，替换已确认为无效的数据或填补现场测光年有效数据完整率应达到90%,按如下公式计算：45.4验证结果编写数据验证报告，对确认为无效数据的原6数据订正6.1数据订正总则6.2长期测站具备的条件b)具有20年以上的辐射观测资料。6.3数据订正方法6.4数据订正结果7.1天文辐射量7.1.1日天文辐射量5I。—太阳常数为13.67×10⁻⁴,单位为兆焦耳每平方米秒(MJ/(p——日地距离系数，无量纲，其计算见附录A;φ——地理纬度，单位为弧度(rad);δ—-太阳赤纬，单位为弧度(rad),其计算见附录A;w₀——日出、日落时角，单位为弧度(rad),其计算见附录A。Qn——日天文辐射总量，单位为兆焦耳每平方米天(MJ/(m²·d)),由(1)式计算；M——计算月的天数，如1月为31天。7.2水平面月太阳总辐射量月太阳总辐射量可用(3)式计算：M——计算月的天数，如1月为31天。对于无太阳辐射观测的气象站按(4)式计算：Q₀——月天文辐射量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²),由(2)式计算；7.3水平面年太阳总辐射量6QM——计算地点逐月太阳总辐射量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²)。倾斜面上的太阳总辐射月曝辐量用(6)式计算：Qs=Ss+Ds+RsQs——倾斜面上的总辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²);Ss—倾斜面上的直接辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²),见附录A;Ds——倾斜面上的散射辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²),见附录A;Rs——倾斜面上的反射辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²),见附录A。峰值日照时数用(7)计算：8.1太阳能资源丰富程度评估7资源丰富程度≥1750kWh/(m²·a)或≥6300MJ/(m²·a)资源最丰富1400～1750kWh/(m²·a)或5040～6300MJ/(m²·a)资源很丰富1050～1400kWh/(m²·a)或3780～5040MJ/(m²·a)资源丰富<1050kWh/(m²·a)或<3780MJ/(m²·a)资源一般8.2太阳能资源稳定程度评估值与最小值的比值表示，见公式(8)。Day,Day₂…Day1₂1至12月各月日照时数大于6h天数，单位为天(d);表2太阳能资源稳定程度等级稳定不稳定利用太阳能日照变化的特征作为指标，评估太阳能资源日变化规律。以9～代表上午日照情况，以11～13时的年平均日照时数(为便于比较，该时段的时数除以2)代表中午日照8.4日峰值日照时数评估以日峰值日照时数为指标，进行并网发电适宜程度评估，其等级见表3。8日峰值日照时数并网发电适宜程度124.8～5.1h349(规范性附录)A.1日地距离系数的计算x——计算参数，无量纲数；N——日序。取值范围为1到365或366,1月1日取日序为1;N₀——计算参数，由(A.3)式计算：N₀=79.6764+0.2422(y-1985)-INT[0.25×(y-1985)]………(A.3)y——计算年份，无量纲数；p——日地距离系数，无量纲；N——日序，1月1日为1,12月31日为365。A.2太阳赤纬的计算0.7580cosx+0.3656cos2x+0.0201δ—太阳赤纬。取值范围为-23.45°~+23.45°,单位为度，可转换为弧度(rad);N日序，1月1日为1,12月31日为365。W₀=±arccos(-tanφtanδ)W₀日出、日落时角，单位为弧度(rad),公式(1)计算中为日落时角，取正值；...............…...............φ——地理纬度，单位为度(°);δ——太阳赤纬，单位为度(°)。由于地球每小时自转15°,所以可照时数也可用(A.10)计算：A.5月日照百分率的计算月日照百分率由(A.11)式计算.....……S——月实际日照时数，单位为小时(h);A.6倾斜面上直接辐射、散射辐射和反射辐射月曝辐量的计算Ss——倾斜面上的直接辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²);Ds——倾斜面上的散射辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²);Rs——倾斜面上的反射辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²);SH——水平面上的直接辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²);DH——水平面上的散射辐射月曝辐量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/m²);R₆——倾斜面与水平面上的日太阳直接辐射曝辐量之比的月平均值；φ——地理纬度，单位为度();β·倾斜面与水平面之间的夹角(倾角),单位为度();δ各月代表日的太阳赤纬，单位为度(0),见附表E;@各月代表日的日落时角，单位为度(°);P月平均地表反照率，单位为百分比(%),见附录E。(规范性附录)月太阳总辐射量经验公式系数的计算方法选择离计算点最近的太阳辐射观测站，作为计算系数的参考点。根据参考点历年观测的月太阳总辐射和月日照百分率，计算系数a和b,其计算公式如(B.1)和(B.2)。a=y-bS式中：S——参考站点逐年月日照百分率；S₁-——参考站点月日照百分率的平均值；-参考站点逐年月实际太阳总辐射量与月天文辐射总量的比值；y参考站点历年月实际太阳总辐射量与月天文辐射总量比值的平均值；n——观测资料的样本数。(规范性附录)太阳辐射量历史资料的使用在太阳辐射量资料的统计分析过程中，应该注意我国气象部门的辐射观测从1981年1月1日开始使用世界辐射测量基准(WRR),在此之前使用的是国际直接日射表标尺(IPS),两者关系为：在1981年1月1日以前，我国所有辐射资料(IPS)换成WRR必须乘系数1.022。(规范性附录)长年代订正方法D.1线性相关订正法将有长期辐射观测的参证气象站同期水平面逐时辐射数据与现场辐射观测站实测的各月逐时水平y=kx+b...........................(D.1)k,b——均为经验系数；y——现场辐射观测站实测水平面总辐射量；x——参证气象站同期水平面总辐射量。入公式D.1,获得现场辐射测站多年对应月份平均水平面总辐射值，各月求和即可得到现场辐射测站多......Q——参证气象站的观测月月值。D.3气候计算法长期辐射观测站的经验系数a和b,结合计算点所在地区气象站多年平均月日照百分率，代入公式(4)(资料性附录)重要参数列表E.1可能的总辐射日曝辐量