[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

说明书

本发明公开了一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，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。本发明采用上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，使得光伏发电潜力计算结果更加准确、符合实际，方案适应的范围广，可以提高太阳能资源的有效利用，还能够为光伏产业政策制定和实施提供理论依据。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法。

背景技术

为避免依赖化石燃料供应和尽量减少对环境的影响，可再生能源一直受到极大的关注。在所有可再生能源中，太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭的明显优势被认为是增长最快的能源。但太阳能的市场发展在很大程度上受到政策、技术开发、当地自然条件等多种影响，因此有必要考虑到这些影响因素，分析光伏发电潜力，对未来光伏发展长远规划提供理论基础。

集中式光伏发电设施是我国光伏发电应用系统的主要形式。光伏潜力主要包含三个方面：地理潜力、技术潜力和经济潜力。其中地理潜力是指在区域适宜面积上整体年太阳辐射量，技术潜力是指在地理潜力的基础上评估PV系统由太阳辐射量转化为电能的数值。目前评估有关技术潜力的方法主要包括公式法、指标评估、3D建模法。其中公式法是最为便捷简单、使用最广泛的方法。目前计算公式一般包括光伏板面积、光伏组件效率、阴影系数、性能比、光伏系统使用峰值和光伏板接受年辐射量等，其中辐射量常常用正常条件下直接辐射量DNI(direct normal irradiance)和全球水平辐射度GHI(global horizontalirradiance)来表示，DNI适用于光伏系统PV，GHI适用于聚光太阳能发电系统CSP。基本光伏发电潜力公式如下：TPSE＝GHI(or DNI)×EF×AREA×PR。其中，TPSE为光伏系统和聚光太阳能发电系统的技术潜力值；GHI(or DNI)为光伏系统和聚光太阳能系统的太阳辐射量；EF为光伏系统将太阳光转化为电力的效率；AREA为光伏系统和聚光太阳能系统可建设的适宜面积；PR是系统的性能比。一些作者对计算技术潜力公式，也就是光伏发电潜力公式进行了改进，比如考虑到了国家政策对光伏发电站工程项目用地的控制，不同地区有着明确的用地限制，由此在求解光伏发电潜力公式的基础上进行了改进，公式如下：其中LCF代表土地转化系数。

目前这些公式中的太阳辐射量多是以水平辐射量为主，但是光伏板为接受更多的太阳辐射是倾斜铺设，接受的太阳辐射量不是水平辐射量而是倾斜面的太阳辐射，现有公式不能准确地评估光伏板在接受太阳辐射后转化的电能，评估光伏发电潜力的方法有待改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，可以使得光伏发电潜力计算结果更加准确、符合实际，方案适应的范围广，可以提高太阳能资源的有效利用，还能够为光伏产业政策制定和实施提供理论依据。

为实现上述目的，本发明提供了一种倾斜面太阳辐射量转化的光伏发电潜力评估方法，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。