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太阳能光伏发电预报技术原理及其业务系统陈正洪等编著该书重点介绍了我国气象部门自主研制的第一代太阳能光伏发电预报系统的基本原理、使用方法,主要内容包括:太阳能发电技术的分类与发展、世界及中国光伏发展前景、太阳能资源评估、太阳能光伏发电预报的技术原理与方法、预报系统的结构、预报制作流程、误差分析以及系统安装和     

太阳能光伏发电量预报方法的发展

太阳能光伏发电技术成为当今世界可再生能源发电领域的一个研究热点。在未来,我国大规模的并网光伏发电系统将持续快速发展,但目前我国对太阳能光伏发电量预报方法的研究还很薄弱,几乎没有可满足实际太阳能光伏发电量预报需求的方法和系统。太阳能光伏发电量预报,主要是通过太阳总辐射的准确预报,结合光伏电站历史发电量数据分析,进而得到光伏发电量预报。通过对国内外太阳能光伏发电量预报方法的介绍和分类,以及对国际上太阳能光伏发电量预报系统建设的介绍,希望对我国太阳能光伏发电量预报系统发展起到一定的促进和推动作用。     

内蒙古托克托县太阳能资源评估

文章利用内蒙古托克托县气象站近30a的常规气象资料和同期的太阳辐射资源计算数据,依据太阳能资源评估标准就该地区的太阳能资源丰富程度、稳定度及开发利用价值等方面进行了综合评估,得到了该地区太阳能资源的分布特征。结果表明:该地区太阳能资源很丰富、稳定性好、利用价值高、资源品质优良,属于太阳能资源利用性较好的地区。     

甘肃省太阳能资源评估

按照太阳能资源评估方法,利用甘肃省6个辐射站的资料,采用气候学方法计算分析了甘肃省的太阳总辐射,同时利用实测日照时数资料,分析评估了甘肃省太阳能资源的其它参数,并给出了甘肃省太阳能参数的空间分布图。结果表明,甘肃省西部、中部地区属于太阳能丰富、较丰富区,南部属于太阳能可利用区。     

“风光＂产业＂风光＂无限

我国风能、太阳能资源十分丰富,但分布极不平衡。在河北省张家口市张北县和环渤海岸线具备丰富的风能、太阳能等可再生能源。     

人物访谈：最接近阳光的国土——澳大利亚太阳能热发电产业人士访谈

太阳能热发电是光伏发电技术以外的另一有着很大发展潜力的太阳能发电技术。它将太阳能聚集起来产生高温热能，加热工作介质来驱动发电机发电。澳大利亚在太阳能热发电方面有着得天独厚的优势，技术水平也在国际领先。2006年9月份的Nature杂志上专门采访了两位澳大利亚太阳能热发电技术的产业人士。本文将访谈内容进行全文介绍。     

1961-2010年黑龙江省太阳能资源特征分析与评估

利用1961-2010年黑龙江省5个辐射站和32个地面基准站资料,分析黑龙江省太阳能资源的时空分布特征,并从太阳能资源丰富度及资源稳定性等方面进行资源评估。结果表明：黑龙江省年均太阳总辐射显著减少,1月和12月减少最明显,20世纪70年代太阳辐射最强,80年代最弱;总辐射和日照时数的空间分布呈西丰(多)东贫(少)的趋势。全省太阳能资源的稳定性较高,其中松嫩平原西部的太阳能资源最丰富、稳定性最高,适合集中建设大型太阳能电站。     

内蒙古赤峰市太阳能资源评估与开发潜力分析

清洁能源的开发利用已成为当前能源发展的重要途径。为了客观评价赤峰市太阳能资源的储量与开发潜力,利用赤峰市14个国家气象观测站1986—2015年的日照时数资料,采用GIS技术和气候学方法,分析了当地太阳能资源的储量和稳定程度。结果表明:赤峰市太阳能资源储量丰富,年总辐射量在5600.78~6262.45 MJ/m²,平均为6025.16 MJ/m²,属于太阳能资源很丰富区且非常稳定,但太阳能资源的空间差异非常显著,特别在西部和北部的多山地区表现尤为明显。基于地形的太阳能资源开发适宜性区划分析表明,次适宜开发的面积最高达41.4%,最适宜和次适宜开发的总面积占全市面积的76.8%。同时考虑开发建设成本及环境保护因素,适合太阳能开发建设的草地和裸地,在最适宜和次适宜开发利用类别中占比分别达26.4%和30.7%,因此,赤峰市太阳能资源开发利用潜力巨大。     

粤东地区太阳能资源及其利用气候分析

利用1971～2000年广东省汕头站日射观测资料,计算了粤东地区太阳总辐射,从太阳总辐射、气温、天空状况等方面分析了粤东地区太阳能资源的时空分布及其特点.指出粤东地区具有太阳总辐射量大、气候环境温度高,天空状况良好等自然气候条件,太阳能资源丰富,热状况优越,太阳能利用具有极大的发展空间.     

辽宁省太阳能资源分布及区划初探

根据1971—2006年沈阳、大连和朝阳太阳辐射观测站历年逐月太阳总辐射和日照百分率实测资料,应用统计方法计算辽宁无辐射观测地区的太阳总辐射量,进而了解辽宁省太阳能资源分布情况。结果表明:辽西和沿海地区及长山群岛太阳能资源较好,辽北次之,东部山区较差;春夏季较好,秋冬季较差,5月最好,12月最差。太阳能资源历年变化相对平稳,各年代呈小幅度波动,其中20世纪80年代偏小、90年代偏大,近几年回落。根据各地太阳总辐射年总量,将太阳能资源定为4级评估指标,并将辽宁省太阳能资源划分为丰富、较丰富、一般和贫乏4个区域。     

韶关地区太阳能资源分析与评估

根据1981-2015年广州、韶关等9站气象观测资料,采用气候学统计、线性趋势分析和有关行业标准等,对韶关地区太阳能资源分布特征进行了分析评估。结果表明:近35年来,韶关地区属于太阳能资源丰富区,年太阳总辐射的线性变化趋势不显著;夏季辐射丰富,冬季偏少;月平均总辐射7月最多,2月最少;年总辐射仁化最多,乐昌最少。年日照时数的线性变化趋势也不显著;夏季日照时数多,春季的少;月平均日照时数7月最多,3月最少;年日照时数也是仁化最多,乐昌最少。日照时数6 h的平均天数为139.6天,太阳能资源利用价值一般,但7-12月太阳能资源利用价值较高。月最大日照时数7月6 h的天数为18.2天,是月最小日照时数3月的3.96倍,太阳能资源较稳定,可进行太阳能资源的开发利用。     

基于EC细网格数值预报产品的太阳辐照度订正技术

太阳辐照度与光伏电站发电功率密切相关,其预报的准确性直接影响发电功率预报的准确性。根据光伏电站太阳辐照度实况、气象站实况、WRF(Weather Research and Forecast Model)模式辐照度预报、EC细网格数值预报以及太阳理论辐照度,利用逐步回归法开展太阳辐照度预报订正研究,得到以下结论:①太阳辐照度实况与太阳理论辐照度的比值与EC细网格数值预报中气象要素的相关性优于太阳辐照度实况与气象要素的相关性;②不同时刻影响太阳辐照度的气象因子存在差异,通过逐步回归法建立不同时刻太阳辐照度预报模型;③在非晴天情况下,回归预报辐照度相对均方根误差比WRF模式预报辐照度降低10%左右,减小了辐照度预报误差。该研究成果在光伏电站的新能源数值预报服务中有一定的应用价值。     

光伏发电系统防雷检测方法

在了解光伏发电站的构成和工作原理,掌握光伏发电系统的防雷装置和接地特性参数的基础上,参照相关的防雷规范划分光伏发电站防雷类别,提出了使用输出电流较大的检测设备,采用异频小电流、GPS定位系统配合,对电站的光伏方阵区和交流输配电设备区2个重点区域的检测方法,针对每一个特性参数给出了要求值和测试结果判断.采用异频小电流干扰小、操作安全,GPS定位测距准确,测试方法比较科学,测试取得的数据准确可靠,可有效判断光伏发电系统防雷和接地装置的性能.     

南京地区太阳能屋顶缓解夏季高温的模拟研究

太阳能屋顶的安装预计能在一定程度上缓解城市化带来的能源危机及对城市热环境的破坏。利用耦合了城市单层冠层方案（UCM）的WRF模式,以南京2010年7月27日至8月5日夏季晴天微风天气为背景,模拟了不同发电效率的太阳能屋顶的安装对城市高温的缓解效应。结果表明:（1）太阳能屋顶可以通过削弱到达城市表面的太阳辐射使城市2 m高气温降低,随着发电效率的提高,降温效果更明显,且白天降温效果明显优于夜间;白天2 m高气温最大降低0.4-1.3℃,夜间降低0.2-0.5℃。（2）太阳能屋顶可使边界层内气温降低,白天在边界层400 m以下降温显著,夜间在边界层高度200 m以下降温显著;白天边界层内最大降温出现在中午前后,降温0.1-0.8℃,夜间边界层内最大降温0.5℃。（3）发电效率为40%时,模拟期间的发电量为18.1×109 kW·h。      

太阳辐射对大型渔光互补光伏电站发电效益影响分析

以江苏宝应生态渔业光伏发电"领跑者"示范基地为研究对象，定量分析了不同辐射指标对渔光互补光伏发电效益的影响机制.结果表明：太阳辐射对渔光互补光伏电站发电效益有着显著影响，且存在季节性波动，在夏秋季日并网峰值及发电量较大，稳定性较高，而冬春季发电效益和稳定性较差；太阳辐射指标与日并网功率最大值相关性较高，且呈明显对数关系，而日发电量与太阳辐射指标呈明显线性关系；不同月份并网功率最大值和发电量与平均辐照度、最大辐照度和累计辐照量均呈正相关关系，影响月并网功率峰值最为明显的是最大辐照度，而影响月发电量最为明显的指标是有效利用小时数.通过研究发现，在该地区开展光伏发电功率预测和前期太阳能资源开发利用评估时，可采用平均辐照度、最大辐照度、日累计辐照量3个指标作为参考指标.     

基于GIS的石漠化区域光伏项目建设适宜容量估算 —以镇宁县、紫云县及关岭县为例

该文利用卫星遥感技术,采用30米DEM及16米GF1号卫星遥感数据,选取安顺市镇宁县、紫云县及关岭县区域内坡度、坡向及石漠化情况进行卫星遥感反演。结合气象站点日照资料,运用ArcGIS软件对三个县石漠化区域光伏利用潜力分布进行空间分析,计算光伏项目建设适宜容量,得到光伏电站建设的空间适宜性分布。通过研究表明,关岭县适宜建设面积为149.6km2,占总面积42.3%,镇宁为85km2,占24%,紫云占33.7%,适宜建设面积为119.1km2;三个县总适宜装机容量达3315.9万千瓦,其中关岭为1402.5万千瓦,镇宁为796.9万千瓦,紫云为1116.6万千瓦。精细化提取石漠化区光伏建设适宜区域并定量估算装机容量,能够为该区域进行太阳能资源开发提供科学依据     

影响光伏发电功率的气象因子分析及其预测检验

利用贵州省普安磨舍光伏电站2020年逐15 min的光伏发电功率、辐射资料与气象站资料，对光伏发电功率变化特征及影响光伏发电功率的气象因子进行分析，建立了光伏发电功率的预测模型，并利用CFSv2模式资料开展月内预测检验。结果表明：光伏电站发电功率呈现早晚低、中午高的单峰型日变化特征，其中春季发电功率值最大，夏季次之，冬季最小。影响光伏发电功率最关键的气象因子为总辐射和日照时数，其相关系数均在0.9以上。5种组合的线性回归预测模型检验结果显示，利用平均气温、最高气温、日较差建立的预测模型预测效果最好，而利用单一气象因子的预测效果最差。为增加光伏发电功率的预测准确率，可根据预测服务需求，并用延伸期模式资料开展光伏发电功率滚动订正预测。     

省级太阳辐射模拟可视化查询平台设计

分析太阳辐射状况是光伏电站项目评估的重要举措,针对分析过程中涉及的各类数据计算和可视化查询,设计实现了省级太阳辐射模拟可视化查询平台。平台根据主要功能划分为数据处理子系统和查询分析子系统,数据处理子系统采用MODIS云量数据、气象站与辐射站历年数据,计算生成具有共同基准的多要素辐射相关数据;查询分析子系统将地图影像与实际数据结合显示,让数据模拟更直观、数据分析更合理。数据处理子系统使用了Qt进行开发,查询分析子系统使用ArcGIS Desktop、ArcGIS Server和MySQL数据库软件,结合Dojo、C#、ASP.NET MVC技术进行开发。使用Python作为“粘合剂”连接两个子系统,让数据成图和发布自动化。平台集数据处理和可视化查询为一体,能够以1 km×1 km的精度模拟分析出省级范围太阳辐射的分布情况,为光伏数据分析和光伏电站建设工作提供及时、有效、科学的技术支撑。     

气象要素对太阳能电池板温度的影响

温度升高会引起光伏电池发电效率下降,电池板温度是确定温度折减系数的必要条件,目前我国尚没有充足的外场实测电池板温度数据。该文基于北京南郊太阳能试验站2010年全年逐时电池板温度、气温、地表温度、斜面和水平辐照度实测数据,分析了电池板温度随时间的变化及其与各气象要素的关系。结果表明:电池板温度与气温和斜面辐照度的综合相关或与地表温度的线性相关最好,但实测数据不易获得;电池板温度与气温的线性相关较好,数据较易获得且质量有保证,从现实可行性考虑,是推算电池板温度最实用的相关方程;电池板温度与气温和水平辐照度的综合相关可以作为辅助方程,用于推算气温较高情况下的电池板温度。基于2010年电池板温度实测数据和加权计算的方法,得到北京地区年平均光伏发电温度折减系数约为2%,最高可达到13.3%。