《光伏发电太阳能资源评估规范GBT+42766-2023》详细解读

《光伏发电太阳能资源评估规范GB/T42766-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4评估内容5水平面太阳能资源评估要求6光伏阵列表面太阳能资源评估要求contents目录7光伏发电高影响气象因素评估要求8评估报告编制要求9证实方法附录A(规范性)北半球不同纬度的水平面总辐照量各月典型日附录B(资料性)年辐照量概率保证值计算方法附录C(资料性)不同安装方式的光伏阵列表面总辐照量计算方法contents目录附录D(资料性)双面光伏组件背面接收的太阳辐射增加率计算方法参考文献011范围01021.1地域范围针对不同地域的气候、地形、地貌等特点，评估方法可能有所调整。本规范适用于全球范围内的光伏发电太阳能资源评估。评估历史太阳能资源数据，为光伏电站的规划、设计提供基础数据。预测未来太阳能资源变化趋势，为光伏电站的长期运行和维护提供参考。1.2时间范围适用于光伏电站规划、设计阶段的太阳能资源评估。可用于光伏电站运行、维护阶段的性能监测和故障排查。为政府部门、研究机构等提供太阳能资源数据和评估报告。1.3应用范围022规范性引用文件《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)该标准规定了光伏发电站设计的基本要求和技术准则，为太阳能资源评估提供了基础依据。0102《太阳能资源评估方法》(GB/T31155-2014)这项标准详细阐述了太阳能资源评估的方法论，包括数据收集、处理和分析等环节，是进行评估工作的重要参考。2.1国家标准和技术规范2.2行业标准和导则《光伏发电工程规划设计规范》(NB/T32004-2013)该规范针对光伏发电工程的规划设计阶段，提出了具体的太阳能资源评估要求和指导原则。《光伏发电系统效能评估导则》(NB/T32029-2016)此导则提供了光伏发电系统效能评估的框架和方法，为太阳能资源评估提供了有益的补充。《中国太阳能资源分布图集》该图集详细展示了中国各地的太阳能资源分布情况，为评估工作提供了重要的数据支持。《太阳能资源评估与光伏发电潜力分析》这篇研究报告深入探讨了太阳能资源评估的方法和光伏发电的潜力，为评估工作提供了理论支撑和实践指导。2.3相关研究报告和文献资料033术语和定义太阳能资源是指某一地区在一段时间内（如一年、十年或更长时间）太阳辐射能量的总和，是评估该地区太阳能利用潜力的重要依据。包括太阳总辐射量、直接辐射量、散射辐射量、日照时数、可照时数等。定义主要参数3.1太阳能资源定义太阳能资源评估是指对某一地区的太阳能资源进行测量、计算、分析和评价，以确定该地区太阳能资源的丰富程度、可利用价值、日最佳利用时段及资源稳定程度等特征。目的为太阳能电站的规划、设计、建设和运行提供基础数据和科学依据。3.2太阳能资源评估光伏发电是指利用光伏效应将太阳能转化为电能的过程。光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆等部分组成。定义当太阳光照射到光伏组件上时，光子会激发组件中的电子产生电流，从而实现太阳能向电能的转换。原理3.3光伏发电太阳能电站是指利用太阳能资源进行发电的设施，包括光伏电站、光热电站等类型。其中，光伏电站是利用光伏效应将太阳能转化为电能的设施。太阳能电站主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆、变压器、配电装置等部分组成，同时还需要配备相应的监控系统和运维人员。3.4太阳能电站组成定义044评估内容03反射辐射评估地面和其他物体反射的太阳辐射，对光伏发电系统的影响较小，但在某些情况下也需要考虑。01直接辐射评估太阳直接辐射到地面的能量，是光伏发电系统主要利用的能量形式。02散射辐射评估由于大气散射作用，太阳辐射到地面的能量，对光伏发电系统也有一定贡献。4.1太阳能总辐射量评估4.2日照时数评估可照时数评估在无任何遮蔽条件下，地面某点每天可能接收到的太阳辐射时间。实际日照时数评估在实际气象条件下，地面某点每天实际接收到的太阳辐射时间，受云量、天气等因素影响。年际变化评估太阳能资源在不同年份间的变化情况，反映资源的长期稳定性。季节变化评估太阳能资源在不同季节间的变化情况，反映资源的季节性特征。日变化评估太阳能资源在一天内的变化情况，反映资源的日内稳定性。4.3太阳能资源稳定程度评估资源丰富程度综合评估太阳能总辐射量、日照时数等指标，判断某地区太阳能资源的丰富程度。可利用时段根据日照时数和辐射量等数据，分析一天中太阳能资源的最佳利用时段。经济价值结合当地电价、补贴政策等因素，评估太阳能资源开发利用的经济价值。4.4太阳能资源可利用价值评估055水平面太阳能资源评估要求太阳辐射量包括直接辐射、散射辐射和总辐射，是评估太阳能资源的关键参数。日照时数反映地区接受太阳辐射的时间长短，对太阳能资源的利用有重要影响。气温和气压影响太阳能电池板的工作效率和寿命，需考虑其在资源评估中的影响。5.1评估参数通过设立观测站，对太阳辐射量、日照时数等参数进行长期、连续的观测。现场观测利用卫星遥感技术获取大范围、高精度的太阳能资源分布数据。卫星遥感基于气象学和太阳能物理学原理，通过数值模拟方法预测太阳能资源状况。数值模拟5.2评估方法01020304数据收集收集评估区域的地理、气象、太阳能资源等相关数据。数据处理对收集到的数据进行整理、分析和归纳，提取有用信息。资源评估根据评估参数和方法，对太阳能资源进行评估和预测。结果验证通过与实际观测数据的对比，验证评估结果的准确性和可靠性。5.3评估步骤包括评估区域的地理位置、气候特征、太阳能资源状况、评估方法和结果等。报告内容应以图表和文字相结合的形式呈现，便于理解和使用。报告形式评估报告应经过专家审核，确保其科学性和准确性。报告审核随着数据的不断积累和技术的不断进步，应定期对评估报告进行更新和完善。报告更新5.4评估报告066光伏阵列表面太阳能资源评估要求光伏阵列表面的太阳辐射量包括直接辐射、散射辐射和反射辐射等；光伏阵列表面的太阳光谱分布不同波长的太阳光对光伏组件的发电效率有不同影响；光伏阵列表面的日照时数即太阳光照射到光伏阵列表面的时间；光伏阵列表面的温度影响光伏组件的发电效率和寿命。6.1评估内容数值模拟利用计算机模拟软件，对光伏阵列表面的太阳能资源进行模拟计算；历史数据分析收集并分析历史气象数据，评估光伏阵列表面的太阳能资源状况。现场测量使用专业的太阳辐射测量仪器，在光伏阵列表面进行实际测量；6.2评估方法6.3评估标准国家标准参照国家颁布的相关标准，如《太阳能资源评估方法》等；行业标准参照光伏行业内部的标准和规范，如《光伏发电太阳能资源评估规范》等；国际标准参照国际组织和国外先进国家的标准和规范，如IEC（国际电工委员会）的相关标准等。光伏电站设计根据评估结果，优化光伏电站的布局和设计参数，提高发电效率；光伏组件选型根据评估结果，选择适合当地太阳能资源条件的光伏组件；运维管理根据评估结果，制定合理的运维管理策略，延长光伏电站的使用寿命。6.4评估结果应用077光伏发电高影响气象因素评估要求7.1气象因素的选择与确定应根据光伏发电系统的实际运行情况和所在地区的气象特点，选择与确定对光伏发电系统发电效率影响较大的气象因素进行评估。常见的高影响气象因素包括太阳总辐射量、日照时数、温度、风速和风向等。01027.2气象数据的收集与处理对于缺失或异常的气象数据，应采用合适的方法进行插补或修正，以保证评估结果的准确性和可靠性。应收集光伏电站所在地区的气象观测数据，包括历史数据和实时数据，并进行必要的预处理和质量控制。应采用定量分析方法，研究各气象因素对光伏发电系统发电效率的影响程度和规律。可通过建立数学模型或利用仿真软件等手段，模拟不同气象条件下的光伏发电系统运行情况，从而得出各气象因素对发电效率的具体影响。7.3气象因素对光伏发电效率的影响分析应根据评估结果编制光伏发电太阳能资源评估报告，报告内容应包括评估目的、评估方法、数据来源、评估结果及分析等。评估报告应提交给相关部门或机构进行审核和备案，以便为光伏发电项目的规划、设计、建设和运营提供科学依据。7.4评估报告的编制与提交088评估报告编制要求应包括太阳能资源评估的全部过程、方法和结果。需要详细描述评估区域的地理位置、气候特征、太阳能资源分布及变化情况。应对太阳能资源的可利用性、稳定性、经济性等进行分析和评价。需要提供太阳能资源评估的结论和建议，为光伏发电站的规划、设计、建设和运营提供依据。010203048.1报告内容要求0102048.2报告格式要求报告应采用规定的格式和模板进行编制。需要包含封面、目录、正文、附录等部分，并按照相应的顺序进行排列。图表、数据等应清晰、准确，符合相关标准和规范。文字表述应简洁、明了，避免使用过于复杂或模糊的词汇和句子。03报告应由具有相应资质和经验的专家进行审核。审核结果应详细记录，并作为报告附件进行保存和备案。审核过程应严格按照相关标准和规范进行，确保报告的准确性和可靠性。对于审核中发现的问题和不足，应及时进行修改和完善。8.3报告审核要求099证实方法123选择具有代表性的观测站点，确保观测数据能够准确反映该区域的太阳能资源状况。观测站点选择使用符合国际标准的观测仪器，如太阳能辐射计、日照时数仪等，确保观测数据的准确性和可靠性。观测仪器根据实际需要确定观测周期，一般应至少覆盖一个完整的年度，以充分反映太阳能资源的季节变化和年际变化。观测周期9.1现场观测收集并整理该地区长期以来的太阳能资源观测数据，包括太阳能总辐射量、日照时数等关键指标。数据来源运用统计学方法对历史数据进行分析，计算各指标的平均值、极值、标准差等统计量，以评估太阳能资源的稳定性和可利用价值。数据分析方法注意历史数据可能存在的不完整、不准确等问题，并结合实际情况进行合理修正。历史数据局限性9.2历史数据分析模拟模型选择根据评估区域的实际情况设置模拟计算的输入参数，如地理位置、海拔高度、大气透明度等。输入参数设置模拟结果验证将模拟计算结果与现场观测数据或历史数据进行对比验证，确保模拟结果的准确性和可靠性。选择经过验证的太阳能资源评估模型，如基于卫星遥感数据的模型、基于气象观测数据的模型等。9.3模拟计算权重分配与评分方法运用层次分析法等方法确定各指标的权重分配，并制定合理的评分方法对各指标进行量化评分。综合评估结果根据评分结果对各评估区域的太阳能资源进行综合排名和评价，为太阳能电站的规划和设计提供科学依据。评估指标体系构建根据太阳能资源评估的目标和要求构建评估指标体系，包括太阳能总辐射量、日照时数、资源稳定程度等关键指标。9.4综合评估10附录A(规范性)北半球不同纬度的水平面总辐照量各月典型日低纬度地区（0°-23.5°）全年各月典型日均具有较高辐照量，尤以春秋分日附近最为突出。中纬度地区（23.5°-66.5°）春秋季节辐照量适中，夏季较高，冬季较低；各月典型日辐照量差异较大。高纬度地区（66.5°-90°）夏季辐照量较高，冬季极低；春秋季节辐照量变化幅度大，各月典型日辐照量极不稳定。纬度范围与对应月份北半球中高纬度地区辐照量较低，低纬度地区相对较高；整体呈南高北低分布。一月随着太阳直射点北移，北半球各地区辐照量逐渐升高；中纬度地区辐照量增长尤为明显。四月北半球各地区辐照量达到峰值；高纬度地区尽管日照时间长，但因太阳高度角较低，辐照量仍相对较低。七月太阳直射点南移，北半球各地区辐照量逐渐降低；中纬度地区辐照量减少幅度较大。十月各月典型日辐照量特点11附录B(资料性)年辐照量概率保证值计算方法年辐照量概率保证值是指在一定置信水平下，某地区年太阳辐照量小于或等于某个特定值的概率。该指标用于评估太阳能资源的稳定性和可靠性，是太阳能电站规划和设计中的重要参数。年辐照量概率保证值定义收集数据数据处理概率分布拟合保证值计算计算方法概述收集该地区长期的太阳辐照量观测数据，包括日辐照量、月辐照量和年辐照量等。采用适当的概率分布函数对处理后的年辐照量数据进行拟合，如正态分布、对数正态分布等。对收集到的数据进行处理，包括数据清洗、异常值处理和数据插补等，以确保数据的准确性和完整性。根据拟合得到的概率分布函数，计算在一定置信水平下的年辐照量概率保证值。数据来源可靠性确保收集到的太阳辐照量数据来源于可靠的观测站点，且观测时间跨度足够长，以反映该地区长期的太阳能资源状况。概率分布函数选择在选择概率分布函数时，应根据实际数据的分布特征进行选择，以确保拟合结果的准确性。同时，应对不同概率分布函数的拟合结果进行比较和分析，选择最优的拟合函数。置信水平选择在计算年辐照量概率保证值时，应根据实际需求选择合适的置信水平。置信水平越高，计算得到的保证值越可靠，但同时也可能导致太阳能电站的规划和设计过于保守。数据处理方法合理性在数据处理过程中，应采用科学、合理的方法对异常值和缺失值进行处理，避免对计算结果产生不良影响。注意事项12附录C(资料性)不同安装方式的光伏阵列表面总辐照量计算方法

固定式安装光伏阵列表面总辐照量计算直接辐射根据太阳位置、大气质量、阵列倾角和朝向，计算直接辐射在光伏阵列表面的分量。散射辐射考虑天空散射辐射的均匀性，结合阵列倾角和朝向，计算散射辐射在光伏阵列表面的分量。反射辐射考虑地面反射对光伏阵列表面辐照量的影响，根据地面反射率和阵列倾角，计算反射辐射在光伏阵列表面的分量。光伏阵列绕一个轴旋转以跟踪太阳，根据太阳位置和阵列旋转角度，计算直接辐射和散射辐射在光伏阵列表面的分量。单轴跟踪光伏阵列绕两个轴旋转以跟踪太阳，根据太阳位置和阵列旋转角度，计算直接辐射、散射辐射和反射辐射在光伏阵列表面的分量。双轴跟踪考虑周围建筑物、树木等障碍物对跟踪式安装光伏阵列产生的阴影影响，根据阴影遮挡比例和时间，对计算的总辐照量进行修正。阴影影响跟踪式安装光伏阵列表面总辐照量计算朝向影响光伏阵列的朝向也会影响其接收到的太阳辐射量。在北半球，朝南的光伏阵列可以接收到更多的太阳辐射，因为太阳大部分时间都在偏南的位置。倾角影响光伏阵列的倾角会影响其接收到的直接辐射和散射辐射量。一般来说，夏季倾角较小，冬季倾角较大，以获得更多的太阳辐射。优化倾角和朝向根据具体地理位置和气候条件，通过模拟计算和优化分析，确定最佳的光伏阵列倾角和朝向，以获得最大的年总辐照量。倾角和朝向对光伏阵列表面总辐照量的影响13附录D(资料性)双面光伏组件背面接收的太阳辐射增加率计算方法计算公式背面接收的太阳辐射增加率=(背面接收的辐射量/正面接收的辐射量)100%参数说明背面接收的辐射量指光伏组件背面所吸收的太阳辐射量，正面接收的辐射量指光伏组件正面所吸收的太阳辐射量。计算公式及参数说明地面