專利名稱：一種峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定方法，具體涉及一種峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
在光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，太陽(yáng)輻射量是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。目前，太陽(yáng)輻射量主要是采用氣象部門提供的輻射參數(shù)，這些數(shù)據(jù)一般都是采用太陽(yáng)輻射測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量獲得，太陽(yáng)輻射測(cè)量?jī)x采用的傳感器為電熱堆，在不同光譜頻段和不同輻射強(qiáng)度下，電熱堆和太陽(yáng)電池對(duì)輻射強(qiáng)度的響應(yīng)有很大的差別，因此，用電熱堆傳感器獲得的輻射數(shù)據(jù)作為太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)勢(shì)必造成發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)偏差。 對(duì)氣象部門采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法所獲得的數(shù)據(jù)所存在的偏差，雖然可以通過(guò)參考測(cè)試時(shí)光譜、光強(qiáng)、溫度等來(lái)修正，但對(duì)各地區(qū)、各時(shí)段隨時(shí)變化的光譜、光強(qiáng)、溫度等因素，修正工作極其繁雜。目前在光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)這種偏差只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)作一大致的折算，具有很大的盲目性。 上述偏差的原因是由太陽(yáng)能電池和電熱堆對(duì)光譜、輻射強(qiáng)度等的響應(yīng)不同引起的。由于太陽(yáng)電池在弱光情況下，其輸出與光強(qiáng)呈非線性關(guān)系，致使弱光時(shí)的輻射量所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)輸出并不能完全反映真實(shí)輸出情況。具體而言，當(dāng)輻射強(qiáng)度較大(S> 700w/m2)時(shí)，輻射強(qiáng)度S和太陽(yáng)能電池的短路電流Isa呈準(zhǔn)線性關(guān)系，而當(dāng)輻射強(qiáng)度較小(S < 300w/m2)時(shí)，S和Isa呈非線性關(guān)系。因此，采用氣象部門的測(cè)定方法無(wú)法解決弱光時(shí)的輸出偏差問(wèn)題，給光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了不便。 另一方面，氣象部門提供的數(shù)據(jù)是以kcal/m2、 kwh/m2為單位的太陽(yáng)輻射量，而在光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中直接采用峰值日照時(shí)數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)則更為簡(jiǎn)便，因此通常需要將上述太陽(yáng)輻射量轉(zhuǎn)化為峰值日照時(shí)數(shù)后再使用，也給設(shè)計(jì)帶來(lái)了不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法，以直接獲得峰值日照時(shí)數(shù)，使光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確、直觀、方便。 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法，包括如下步驟 (1)采用經(jīng)過(guò)標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池，將每天分成N個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間為t，測(cè)定每個(gè)時(shí)間段的瞬時(shí)輻射強(qiáng)度S，則日輻射量為Q = NSt，相應(yīng)的日峰值日照時(shí)數(shù)為Hp = NSt/1000 ; (2)按照求平均值的方法得到各月日平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)；
(3)將上述日峰值日照時(shí)數(shù)、月平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存并導(dǎo)出。 上文中，所述將每天分成N個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間為t，該t越小越好，如0. 5秒，形成類似積分的情況，以便更準(zhǔn)確的得到輻射量；該實(shí)現(xiàn)方式可以采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集得到。按照上述方法每年可以得到378個(gè)數(shù)據(jù)，其中日峰值日照時(shí)數(shù)365個(gè)、月平均峰值日照時(shí)數(shù)12個(gè)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)1個(gè)。 本發(fā)明直接采用標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)定，其獲得的輻射數(shù)據(jù)在弱光效應(yīng)和光譜
響應(yīng)方面與光伏系統(tǒng)更為一致，因而對(duì)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)更有應(yīng)用價(jià)值。 上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中的瞬時(shí)輻射強(qiáng)度S按照下式計(jì)算 S = 1000XISC1X [l+a (T_25)]/ISC2 其中Isa為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池瞬時(shí)短路電流，單位是A ; a為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池電流溫度系數(shù)；T為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池瞬時(shí)溫度；I^為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池STC下的短路電流，單位是A。其中STC是standard test condition的簡(jiǎn)稱，是指在輻射強(qiáng)度1000W/m2、溫度25°C、大氣質(zhì)量AM = 1. 5時(shí)進(jìn)行測(cè)定的。 上述技術(shù)方案中，所述測(cè)定從輻射強(qiáng)度> 0時(shí)開始，輻射強(qiáng)度=0時(shí)測(cè)定結(jié)束。 由于上述技術(shù)方案的采用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1.由于本發(fā)明直接采用標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)定，其獲得的輻射數(shù)據(jù)在弱光效應(yīng)
和光譜響應(yīng)方面與光伏系統(tǒng)更為一致，因而對(duì)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)更有應(yīng)用價(jià)值。 2.本發(fā)明可以直接獲得峰值日照時(shí)數(shù)，不需要轉(zhuǎn)換可直接使用，使光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)
更加準(zhǔn)確、直觀、方便。 3.本發(fā)明的測(cè)試方法簡(jiǎn)單，成本較低，具有良好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一 —種峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法，包括如下步驟 (1)采用經(jīng)過(guò)標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池，將每天分成N個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間為t，測(cè)定每個(gè)時(shí)間段的瞬時(shí)輻射強(qiáng)度S，則日輻射量為Q = NSt，相應(yīng)的日峰值日照時(shí)數(shù)為Hp = NSt/1000 ; (2)按照求平均值的方法得到各月日平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)；
(3)將上述日峰值日照時(shí)數(shù)、月平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存并導(dǎo)出。 上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中的瞬時(shí)輻射強(qiáng)度S按照下式計(jì)算
S = 1000 X ISC1X [1+ a (T—25) ] /ISC2 其中Isa為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池瞬時(shí)短路電流，單位是A ; a為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池電流溫度系數(shù)；T為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池瞬時(shí)溫度；I^為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池STC下的短路電流，單位是A。其中STC是standard test condition的簡(jiǎn)稱，是指在輻射強(qiáng)度1000W/m2、溫度25°C、大氣質(zhì)量AM = 1. 5時(shí)進(jìn)行測(cè)定的。所述測(cè)定從輻射強(qiáng)度> 0時(shí)開始，輻射強(qiáng)度=0時(shí)測(cè)定結(jié)束。 上文中，所述將每天分成N個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間為t，該t越小越好，如0. 5秒，形成類似積分的情況，以便更準(zhǔn)確的得到輻射量；該實(shí)現(xiàn)方式可以采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集得到。按照上述方法每年可以得到378個(gè)數(shù)據(jù)，其中日峰值日照時(shí)數(shù)365個(gè)、月平均峰值日照時(shí)數(shù)12個(gè)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)1個(gè)。
本發(fā)明直接采用標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)定，其獲得的輻射數(shù)據(jù)在弱光效應(yīng)和光譜響應(yīng)方面與光伏系統(tǒng)更為一致，因而對(duì)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)更有應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求
一種峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法，其特征在于，包括如下步驟(1)采用經(jīng)過(guò)標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池，將每天分成N個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間為t，測(cè)定每個(gè)時(shí)間段的瞬時(shí)輻射強(qiáng)度S，則日輻射量為Q＝NSt，相應(yīng)的日峰值日照時(shí)數(shù)為Hp＝NSt/1000；(2)按照求平均值的方法得到各月日平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)；(3)將上述日峰值日照時(shí)數(shù)、月平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存并導(dǎo)出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法，其特征在于所述步驟(1)中的 瞬時(shí)輻射強(qiáng)度S按照下式計(jì)算S = 1000XISC1X [1+a (T_25)]/ISC2其中Isa為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池瞬時(shí)短路電流，單位是A ; a為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池電流溫度 系數(shù)；T為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池瞬時(shí)溫度；ISC2為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池STC下的短路電流，單位是A。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法，其特征在于所述測(cè)定從輻射強(qiáng) 度> 0時(shí)開始，輻射強(qiáng)度=0時(shí)測(cè)定結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種峰值日照時(shí)數(shù)的測(cè)定方法，包括如下步驟(1)采用經(jīng)過(guò)標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池，將每天分成N個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間為t，測(cè)定每個(gè)時(shí)間段的瞬時(shí)輻射強(qiáng)度S，則日輻射量為Q＝NSt，相應(yīng)的日峰值日照時(shí)數(shù)為Hp＝NSt/1000；(2)按照求平均值的方法得到各月日平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)；(3)將上述日峰值日照時(shí)數(shù)、月平均峰值日照時(shí)數(shù)和年平均峰值日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存并導(dǎo)出。本發(fā)明可以直接獲得峰值日照時(shí)數(shù)，使光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加直觀、方便。
文檔編號(hào)G01W1/12GK101718880SQ20091023207
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者閆廣川 申請(qǐng)人:蘇州阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司;常熟阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司;阿特斯光伏電力(洛陽(yáng))有限公司;阿特斯光伏電子(常熟)有限公司;阿特斯太陽(yáng)能光電(蘇州)有限公司;阿特斯光伏科技(蘇州)有限公司;常熟阿特斯太陽(yáng)能電力有限公司