太阳能项目中的太阳辐照度监测

由...赞助kipp＆zonen2018年9月3日

Kipp & Zonen提供一系列可靠、准确的测量太阳辐射的产品:

85多年的太阳辐射测量设备经验和专业知识2020欧洲杯下注官网
经验证的质量：ISO 9001:2008认证公司
有用的配件，便于安装和维护
全球代表网络：45个经销商和世界各地的四个销售办事处
全球化的安装，校准，技术服务和培训
关于应用程序和最佳实践的建议。
全球参考客户群

KIPP＆ZONEN产品

场地勘查与能源预测

在哪里建太阳能发电厂?哪种技术具有最低的能源成本(LCOE)和最大的投资回报(ROI)?在给定的地点，电厂的最佳规模是多少?这些问题可以通过知道的数量和分布来回答太阳辐照度具有较低的不确定性。

选择太阳能项目的最佳位置、规模和技术的关键输入是当地环境条件下随时间变化的可用太阳辐射量。太阳能项目的可行性研究和技术尽职调查计算总是从能源评估开始。

高精度现场太阳辐射测量为能源资源和潜在能源产量提供最低的不确定性。这种测量由高质量的太阳辐射监测站执行，该高质量的太阳辐射监测站确定了太阳辐射的所有三个部件，包括漫射水平辐照度（DHI），全局水平辐照度（GHI）和直接正常辐照度（DNI）。另外，适用于该项目的其他气象参数，例如，必须通过独家气象站监测空气温度，降水，风速，湿度和方向。

一个完整的太阳监测站包括一个固定在自动太阳跟踪器上用于测量DNI的日射强度计、一个用于测量DHI的阴影日射强度计和一个用于测量GHI的非阴影日射强度计，以及一个用于获取和存储测量值的高性能数据记录器。

太阳能监测站可以通过光谱仪器和/或天空辐射计扩展，用于研究大气中的气溶胶浓度，在空气中具有高浓度的灰尘和砂的干旱沙漠地区特别重要。

固定光伏（PV）安装

屋顶安装、建筑集成光伏（BIPV）系统和小型地面安装光伏电站（千瓦范围）

对于地安装和屋顶装置，太阳辐射测量显着提高了太阳能系统性能的监测。

在许多较小的光伏装置中，如果进行任何监测，通常是将一个光伏板的输出与另一个光伏板的输出进行比较。然后监测相对效率，可以发现有缺陷的连接或面板。虽然很有用，但它并不能说明一个人是否能最大限度地利用他们的系统。只要不测量光伏装置的太阳辐射输入，他们就不知道是否应该满足于光伏装置的输出。

为了监测PV安装的能量产量，倾斜的绘制仪与作为测量阵列平面（POA）辐照度的面板相同的角度固定。可以将水平绘制仪用于全球水平辐照度（GHI）的测量 - 这使得可以将现场数据与其他网站进行比较并与气象站获得的数据。

低成本低维护聪明的日射强度计SMP3（ISO 9060级）和SMP10（ISO 9060二级标准）非常适合小型安装。智能粘纸具有放大的模拟输出（4-20 mA或0-1 V），内部数字信号处理和与MODBUS的RS-485串行通信^®协议。它们可以直接连接到最新的逆变器，并轻松地集成到数字监控和数据采集(SCADA)系统中。

固定光伏（PV）安装

中型和大型商用PV装置（MW范围）

在大型和中型装置(大于1 MW)中，发电效率的不确定性对项目的盈利能力有显著影响。对于标称容量为几兆瓦的电厂而言，低至2%的测量不确定性意味着在能源生产预测方面有相当大的差异，因此可能直接影响利润或亏损!

POA和GHI辐照度测量对于确定性能比和跟踪能源产出效率至关重要。性能比监测需要可靠的数据采集和高质量的测量仪器。建议使用ISO 9060二级标准日晒量计获得最高质量的数据，例如SMP10或CMP10低维护日晒量计。

对于大型电厂，建议使用高质量的太阳监测站测量太阳辐射的所有三个分量（DNI、DHI和GHI）。该数据可通过跟踪电厂不同位置的POA辐照度来补充，通常馈入阵列逆变器。

带RS-485 Modbus的智能日射强度计^®是可寻址的。它们可连接到单个网络回路，并可并入太阳能发电厂的SCADA系统，以实现简单实用的监控，并降低电缆成本。

大型项目通常延伸一个区域，由于小气候的不同，该区域的气象条件可能有所不同。在这种情况下，可能需要在电厂的各个部分安装气象站和太阳能监测站，以便密切监测当地情况。

在两个或更多个太阳监测点的帮助下，测量的冗余被保证。当一些仪器需要替换或发送校准时，数据收集将保持连续。

跟踪光伏（PV）系统

具有单轴或两轴跟踪的光伏系统可以通过保证白天的高度接受的辐照度来显着增加太阳能电池板的输出。使用高质量的哒烟灰（ISO 9060二级标准），应与GHI一起测量POA辐照度，以监测系统的性能。粘连仪可以固定在专用的高精度太阳跟踪器上或太阳能电池板跟踪器上。

集中光伏(CPV)系统

CPV系统采用光学器件将大部分阳光聚集到小型太阳能电池上，并反射（用镜子）或折射（带透镜）。为了实现高浓度比，光学器件具有狭窄的视野，并且仅使用来自阳光的直接正常辐照度（DNI）。

为了提供关于太阳辐射输入的可靠数据，通过固定在精确的自动太阳跟踪器上的高质量纤维电表，DNI最精确地确定。具有焦点计的最新系统，其测量全球和漫射辐照度（GHI和DHI）可以提供DNI测量的质量检查。

集中光伏(CPV)系统

集中太阳能（CSP）系统

热力系统利用太阳的直接法向辐照度（DNI）产生热量。这种热量可以用作蒸汽轮机发电机的能源。这些系统通过使用镜子来集中太阳辐射。它们不同于光伏电池，可以利用整个太阳辐射光谱，包括近红外光和紫外光，从而实现高效率。对于这类系统，高精度跟踪宽带太阳辐射非常重要，因为天空条件对CSP电厂的性能有很大影响。

在本地确定太阳辐射至关重要，以预测CSP系统的最小不确定性的能量产量。卫星测量和相关模型不考虑局部气候条件的影响，例如云，也不包括局部气溶胶（砂，灰尘和其他颗粒）的影响。欧洲杯猜球平台基于卫星数据的不同网站的两个CSP植物，基于卫星数据，可能具有极其不同的能量输出，因为特定位点中的气溶胶和云的差异，影响了进入的辐射。

为了保证数据的冗余性和可靠性，标准的CSP太阳能监测站采用高精度仪器进行漫射、直接和全球辐照度测量，不确定度低。通过这种方式，直接辐射测量值可以与从整体辐射和漫射辐射获得的值进行比较。这使得用特定的仪器检测问题成为可能，例如，由于污染。

尽管气溶胶对入射辐射的总体影响可以通过太阳辐照度传感器轻松测量，但应使用天空辐射计（如POM-02或POM-01）来调查气溶胶的类型，以增强对随时间推移可用太阳能的预测。

选择合适的系统

应用	测量参数		测量仪器
	基本	先进的
勘探	DNI, GHI, DHI，天气，数据记录器		自动太阳跟踪器:SOLYS2 ISO 9060一流的纤维状计：CHP1或SHP1 ISO 9060次级标准Pyranometers： CMP10或SMP10 气象站
固定光伏小型	POA，GHI可选		SMP3或SMP10集成到监测系统中
固定光伏媒体	POA，GHI	Poa，ghi，至少2个地点，天气，数据记录器	ISO 9060次级标准Pyranometers：CMP10或SMP10 气象站
固定PV大	GHI，至少2个地点，分布式POA	POA, GHI, DNI, DHI，分布式POA，天气，数据记录器	自动太阳跟踪器:SOLYS2 ISO 9060一流的纤维状计：CHP1或SHP1 ISO 9060次级标准Pyranometers：CMP10或SMP10 气象站
跟踪PV.	POA，GHI	DNI, GHI, DHI，天气，数据记录器	ISO 9060一流的纤维状计：CHP1或SHP1
CPV	DNI、GHI、数据记录器	DNI, GHI, DHI，天气，数据记录器	自动太阳跟踪器:SOLYS2 ISO 9060一流的纤维状计：CHP1或SHP1 ISO 9060次级标准Pyranometers：CMP10或SMP10 气象站
CSP	DNI, GHI, DHI，天气，数据记录器		自动太阳跟踪器:SOLYS2 ISO 9060一流的纤维状计：CHP1或SHP1 ISO 9060次级标准粘纸：CMP10，SMP10，CMP21或CMP22 气象站

KIPP＆ZONEN及其当地代表还可以在太阳能项目中设计和提供完整的太阳能监控解决方案，包括：

数据采集的数据记录者
数据传输用通信系统
PV模块温度传感器
天气站

本信息来源于Kipp&Zonen提供的材料，经过审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问Kipp＆Zonen。

引用

请使用以下格式之一在您的论文，纸张或报告中引用本文：

美国心理学协会
Kipp＆Zonen。（2020年2月21日）。太阳能项目中的太阳辐照度监测。Azom。在2021年9月11日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=16606中检索。
MLA.
Kipp＆Zonen。“太阳能项目中的太阳辐照度监测”。亚速姆．2021年9月11日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=16606 >。
芝加哥
Kipp＆Zonen。“太阳能项目中的太阳辐照度监测”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=16606。（访问2021年9月11日）。
哈佛
Kipp＆Zonen。2020。太阳能项目中的太阳辐照度监测．Azom，浏览了2021年9月11日，//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=16606。