[发明专利]一种无辐射资料地区太阳能总辐射量估算方法

说明书

本发明涉及一种无辐射资料地区太阳能总辐射量估算方法，包括计算各辐射代表站太阳能总辐射月经验系数a、b值，划分日照百分率变化区；计算各日照百分率变化区内的辐射代表站的a、b值和计算各无辐射观测气象站历年逐月太阳能总辐射量；提高了无辐射资料地区太阳能总辐射量估算精度，同时能够为无辐射资料地区光伏发电工程设计提供直接支持。

技术领域

本发明属于光伏发电工程太阳能资源评估技术领域，具体涉及一种无辐射资料地区太阳能总辐射量估算方法。

背景技术

太阳辐射数据是光伏发电工程中用于计算年发电量的重要气象资料，根据《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)及《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》(试行)GD003-2011的要求，光伏发电工程需要分析多年逐月太阳辐射观测数据。

然而，我国太阳辐射观测站点稀疏，太阳辐射观测资料缺乏，如以江苏省为例，江苏省共70个国家气象观测站，但只有南京、吕泗和淮安3个气象站有太阳辐射量观测资料。针对上述情况，亟待需要建立无资料地区太阳能资源评估方法，以满足光伏发电工程设计的需要。

气候学计算方法构建经验模型估算太阳能总辐射在我国应用较为广泛。实践证明，以日照百分率模型Q_M＝Q₀(a+bS)，(式中Q_M为月实测总辐射量，Q₀为月天文总辐射量，S为日照百分率，a、b为经验系数)为代表的气候学计算方法使用方便，在地形平坦、大气环境状况较单一的地区精度很高，在计算时最重要的是使用合理方法确定经验系数a、b值。

目前，确定经验系数a、b值常用反距离权重插值法，采用反距离权重插值法确定无辐射资料地区经验系数a、b值，没有考虑不同地区太阳辐射的内在联系，估算无辐射资料地区太阳能总辐射量与实际可能偏差较大。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于日照百分率分区法的无辐射资料地区太阳能总辐射量估算方法，提高了无辐射资料地区太阳能总辐射量估算精度，同时能够为无辐射资料地区光伏发电工程设计提供直接支持。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种无辐射资料地区太阳能总辐射量估算方法，包括以下步骤：

步骤S1、选择需要研究的无辐射资料地区及周边所有有辐射观测的气象站作为各辐射代表站，计算各辐射代表站历年逐月月天文总辐射量，再根据各辐射代表站实测历年逐月实测太阳总辐射量、历年逐月日照百分率和日照百分率模型拟合，得到各辐射代表站太阳能总辐射月经验系数a、b值；

步骤S2、对需要研究的无辐射资料地区内的无辐射观测气象站和所述步骤S1中的各辐射代表站的历年逐月日照百分率序列进行REOF分析，将荷载值的绝对值≥0.60且无辐射观测气象站的数量≥4个的区域划分为同一个日照百分率变化区；

步骤S3、根据所述步骤S2中划分好的日照百分率变化区情况，若日照百分率变化区内不少于2个辐射代表站，则该日照百分率变化区内的无辐射观测气象站的太阳能总辐射月经验系数a、b值采用该日照百分率变化区内各辐射代表站的a、b值的平均值；若日照百分率变化区内只有1个辐射代表站，则该日照百分率变化区内的无辐射观测气象站的太阳能总辐射月经验系数a、b值采用该日照百分率变化区内的辐射代表站的a、b值；

步骤S4、根据所述步骤S3中各无辐射观测气象站的太阳能总辐射月经验系数a、b值，以及计算得到的各无辐射观测气象站月天文总辐射量、实测逐月日照百分率，采用日照百分率模型气候学计算方法得到各无辐射观测气象站历年逐月太阳能总辐射量。

作为进一步改进的技术方案，所述步骤S1中各辐射代表站历年逐月月天文总辐射量的计算方法为，先采用日天文太阳总辐射量计算公式计算得到各辐射代表站历年逐月日天文太阳总辐射量，再累加得到各辐射代表站历年逐月月天文太阳总辐射量。