总辐射表和标准电池在光伏电站的应用比对

1、总辐射表可以给出整个可利用的太阳辐射的独立的、精确的数据。

根据光伏电池不同的技术（单晶硅、多晶硅、薄膜）和电池板采用不同的玻璃面板，电池板对光谱的响应是不同的，随着太阳厚度、大气污染、温湿度和云层的变化，太阳辐射到达地表的光谱变化是相当大的，总辐射表可以测量在各种条件下可利用的0.3-3微米的太阳短波辐射。

2、总辐射表是符合国际ISO的分类和标定标准的

总辐射表测量太阳辐射有超过80年的历史了，总辐射表测量的太阳辐射数据遍及世界各地，总辐射表的标定系数也是非常稳定的，不随时间而衰减。总辐射表的性能分级遵循ISO9060标准，标定方式遵循ISO9847标准。

3、总辐射表的响应时间比标准电池要长

这里的优势指的是总辐射表的响应时间一般是在5秒至20秒，这意味着一些比较突然的变化，比如说飘过的云朵，飞过的鸟类或者飞机，在辐射表的数据采集中不会出现瞬态峰值或者倾角值的变化，当采用20秒及以上的采集间隔时，总辐射表将会整合出一天的准确的太阳辐射值。

4、总辐射表相对于PV电池板来说是相对独立的

如果一个光伏电站使用了不同种类的PV板时，每种类别都需要配备一个相应的标准电池板，而使用总辐射表的话，一块就够了。

5、总辐射表的温度系数非常小

在超过70 °C的温度范围内，总辐射表的温度系数一般可以小于1%（依据辐射表的型号不同），这个数据远远低于PV电池板和标准电池块

6、PV电池板的性能是在标准测试条件下

大多数的PV电池板和标准电池块的性能参数指的是STC(标准测试条件)，STC指的是+25°C的环境温度，1000 W/m2的辐射强度，1.5的大气厚度，测试时是用总辐射表来测量太阳总辐射的，STC测试条件和真实的现场环境相差是非常大的，用总辐射表进行精确的测量才能反映其真实的性能。

7、标准电池比总辐射表更容易被污染

There is a conception that pyranometersneed to be cleaned very frequently, and this is虽说总辐射表也需要经常清洁表面，这只是为了最佳的测量精度。从比对的角度说，标准电池块的平板表面比总辐射表的半球罩面更容易积尘。

8、使用总辐射表进行综合效率和性能指标的计算更加精确

在进行光伏电站的综合效率和性能指标的计算时，采用总辐射表测量的独立的、精准的数据比采用和PV电池板有着相同的内在缺陷的标准电池块测量的低精度的数据,计算的结果更加可靠，总辐射表（根据型号不同）的测量精度可以精确到1%以内。

光伏电站为什么要测量太阳辐射

1、选择更加合适的PV系统，电池板类型，支架系统和跟踪系统

2、选择电站的最佳位置

3、投资决策的需要

4、监测系统性能

5、日常维护的需要

6、使运行效率最大化

7、计算综合效率

1、2、3点能够用来决策光伏电站的最优系统设计和地点选择，在位置上十几公里的小的变动可能会引起全年几百KWh的太阳能量的变化，由山丘、沟谷及海岸线引起的微气象及地理结构的不同（例如云的构成）会造成上述变化，基于精确测量得出的计算结果以及最合适的PV技术的选择可以提升项目的投资回报。

第4至第7点用来在光伏电站运行期间进行效率监测及其他性能指标的监测，许多PV系统的逆变器不仅输入总辐射表的数据，也输入标准电池块的数据。

影响整个系统输出的最重要的点是：

• PV电池板实际输出的性能和标称性能（STC）不符

• 低辐射值情况下效率损失

• 遮挡

• 温升损失

• 逆变器效率

• 线缆损失

• 面板的积尘

其他的气象要素比如风、雨和温度也需要被记录下来作为今后PV性能的分析

• PV面板的温度给出了其效率变化的指示

•风和雨（清洁面板玻璃）的测量数据，结合辐射数据（效率的变化）可以用来制定维护计划

•风速的测量也可以用来防止面板的损害，当强风来临时，可以降低面板的高度及调整他们的角度。

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常见问题及解答

问题1：一个大型光伏电站需要多少总辐射表

解答1：这是和安装的角度和数据的冗余度有关联的：对于一个大型光伏电站来说，太阳辐射数据对于系统效率的计算来说是非常重要的，使用超过一个总辐射表可以减少因为故障或者辐射表维护而造成的辐射数据缺失的情况，两块辐射表（通常配合风速、风向、温湿度安装在立杆上）安装在大型电站相对的两边，通常可以给出光伏电站所在区域的更加准确的平均的辐射数据。如果光伏电站的PV电池板有不同的安装角度，那至少每个部分都需要配备一个总辐射表。

问题2：我使用的PV板和总辐射表的余弦响应不同

解答2：这确实是事实，但实际上最大的不同是在太阳高度角较低时（太阳初升和下山的时刻），对于全天的累积太阳辐射值来说，这部分值所占的比率非常小。

问题3：如何安装总辐射表

解答3：用来计算电站综合效率（PR）的总辐射表需要被安装在和PV电池板相同的平面上，也就是辐射表的底面必须保证和PV电池板平行，用这种方式测得的数据叫做斜面总辐射。

一个光伏电站的环境监测站一般会同时测量水平总辐射和斜面总辐射。

问题4：辐射表安装的位置如果选择

解答4：光伏电站使用一块辐射表的话，安装的位置大约是站点的中心。如果使用2块辐射表的话，最好安装在电站相对的两边，根据电站的大小和形状不同，两块辐射表最好尽可能的相隔远一点，或者一块安装在南边，一块安装在北边。如果辐射表配置在环境监测站中时，要注意安装立杆不要遮挡辐射表或者光伏电池板。

为了避免遮挡的情况，在北半球，环境监测站安装在光伏电站的:北边是最好的选择。如果光伏电站靠近海岸线或者山脉时要特别注意，潮湿的空气容易生成云，而山脉会阻止云层的移动，在这种情况下，最好的方案是一块辐射表安装在靠近海岸线或者山脉的位置，而另一块辐射表安装在它的对面。

问题5：最好的采样间隔时多少？

解答5：要想使太阳辐射一天的累积辐射量越准确，采集间隔应该是越小越好，但是因为辐射表测得的一天的累积量和它的响应时间是有关系的，所以采集间隔低于5秒是没有必要的。通常来说，采集间隔是由数据采集系统及其使用的算法的速度来决定的，当辐射表连接到一个数采或者一个环境监测站时，通常使用的是10秒钟的采集间隔，以及1分钟累积值的存储（1分钟的平均值）。

问题6：总辐射表的标定周期是多长时间？

解答5：推荐的标定周期是2年，在这个周期内辐射表的精度是有保证的。热电堆辐射表，比如Kipp&Zonen公司的CMP系列辐射表，每年灵敏度的变化小于1%，远比硅光类辐射表要小的多。

问题7：辐射表需要什么样的维护

解答7：高精度的辐射表（我们的CMP6，CMP11，CMP21，CMP22）干燥仓中的干燥剂如果颜色变化了，就需要进行更换，所以需要定期检查一下干燥剂的颜色，一般来说，半年检查一次就可以了。

CMP3的干燥仓是完全密封的，不需要更换干燥剂，一般来说，辐射表干燥剂的检查和罩面的清洁由电站的运维人员在做其他的巡视时