[发明专利]一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法

权利要求书

1.一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、确定计算光伏发电潜力的公式；

S2、确定最佳倾斜角度；

S3、确定太阳高度角；

S4、确定大气透明系数；

S5、根据已知的总辐射数据求解直接辐射和散射；

S6、确定倾斜面太阳辐射量；

S7、确定单个光伏板的最小占地面积；

S8、确定实际研究区域可铺设光伏板的最大面积；

S9、计算光伏发电潜力。

2.根据权利要求1所述的一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，其特征在于：在步骤S1中，在一般求解光伏发电潜力公式的基础上将水平辐射量纠正为倾斜面辐射量。

3.根据权利要求1所述的一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，其特征在于：在步骤S2中，将各纬度光伏板最佳倾斜角度拟合为二次函数，拟合程度0.993，最佳倾斜角度公式如下：

β＝-0.0049Φ²+1.0888Φ

式中，β为最佳倾斜角度Φ为纬度。

4.根据权利要求1所述的一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，其特征在于：在步骤S3中，分别计算出研究地区的赤纬角、时角和太阳高度角，公式如下：

δ＝23.45sin[360°(284+n)/365]

ω＝15(t-12)

sin h＝sinΦsinδ+cosΦcosδcosω

式中，δ表示赤纬角；n表示一年中日期序号；由于研究评估的是光伏最大发电量，夏至日是太阳在一年中辐射最强的时候，因此对应的选择夏至日作为时间参数，即n取173；ω表示时角；t为0-24小时的时间点，由于正午12点为太阳高度角最大、太阳辐射强最强的时候，因此t取12；h表示太阳高度角；Φ表示研究区域所在的纬度。

5.根据权利要求1所述的一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，其特征在于：在步骤S4中，在计算大气质量时，结合求解出的太阳高度角选择适合的公式计算，依次求出大气修正系数、修订后的大气质量和大气透明系数，公式如下：

(1)h≥30°时，m＝1/sin h

(2)h＜30°时，m＝[1229+(614×sin h)²]^1/2-614×sin h

P(z)/P₀＝[(288-0.0065L)/288]^5.256

m(z，h)＝m×P(z)/P₀

P＝0.56(e^{-0.56m(z，h)}+e^{-0.096m(z，h)})

式中，m表示大气质量；h表示太阳高度角；P(z)/P₀表示大气压修正系数；L表示研究地区的海拔高度；m(z，h)表示修订后的大气质量；P表示大气透明度系数。

6.根据权利要求1所述的一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，其特征在于：在步骤S5中，结合直射和散射的比值、太阳总辐射数据和求解出来的大气质量和大气透明系数，分别求出直射和散射值，公式如下：

I_DH＝I₀×P^m×sin h

I_dH＝1/2×I₀×sin h×(1-P^m)/(1-1.4ln P)

I_DH+I_dH＝I

R＝I_dH/I_DH＝(1-P^m)/[2×P^m×(1-1.4ln P)]

式中，I_DH表示直接辐射；I₀表示太阳常数；P表示大气透明度系数；m表示大气质量；h表示太阳高度角；I_dH表示散射；I表示总辐射；R表示散射和直射之间的比值。