随着太阳能发电场变得越来越复杂,通过减少反照率的不确定性来降低双面项目的风险将至关重要。我们与气象和太阳能建模专家 Vicente Lara-Fanego
Vicente Lara-Fanego 博士(气象和太阳能建模专家)和业务开发经理 Harsh Goenka 进行了讨论,探讨 Solargis 关于这一鲜为人知的数据源的两部分新报告,以及太阳能行业如何抓住机遇,通过投资反照率数据为双面项目设立新标准。
两位好。首先,您能解释一下什么是反照率 吗?
维森特: 简单地说,反照率是衡量表面在特定条件下的反射率。沙漠和雪等浅色表面的反照率值要高于泥或草等深色表面。
反照率具有很高的空间和时间可变性。它可能在几米之内发生变化,但也会随季节变化,甚至全天变化。
此外,反照率不仅取决于表面特征,还取决于照明条件等其他因素。因此,尽管反照率的定义看似简单,但这一关键参数却包含着内在的复杂性。
为什么反照率对太阳能行业很重要?
哈什:反照 率是影响双面太阳能项目性能的一个关键变量,因此充分了解反照率对持续推广该技术至关重要。
双面组件在全球主要市场的使用正在迅速扩大,因为生产双面组件的成本已接近单面组件。这意味着不仅有更多的项目依赖于双面技术,而且该技术还被用于反照率值差异较大的更复杂地形。
这对双面太阳能项目的性能究竟有什么影响?
哈什: 较高的反照值意味着更多的太阳辐照将反射到太阳能电池阵列的底部。对于双面组件来说,这会产生更多的能量 。
因此,太阳能开发商在估算未来项目发电量时,必须尽量减少反照率的不确定性。
太阳能行业对反照率的了解有多深?
Vicente: 业界对反照率的认识仍有很大差距,尤其是在双面项目反照率的实际应用方面。
在设计高效的双面太阳能发电场时,雪等表面会带来挑战,因为目前的建模标准还不够充分。即使是对沙漠等更好理解的地表,其变异程度仍然很高,增加了不确定性。
反照率的不确定性会给市场带来哪些风险?
Vincente: Solargis在一个项目模拟中计算出,对于典型反照率值为0.2至0.3的项目,反照率估算中0.1的误差会导致年发电量最多相差4%。
苛刻: 双面组件和跟踪器制造商通常强调,双面系统的 LCOE 低于单面系统。这在总体上可能是正确的,但开发商需要尽职尽责,为自己的项目验证这一点,因为决定使用哪种技术受到土地成本、土建成本和天气等多种因素的影响。从地理角度来看,漫射/全球辐照比和反照率有助于确定哪种方案更有利可图。
如果开发商选择双面技术,他们还需要做出设计选择,如最佳倾斜角度、地面覆盖率、安装结构高度等。如果不能准确估算全局辐照、直接辐照和反射辐照,可能会导致系统设计无法优化,无法获得应有的收益。
在确保太阳能产业充分利用反照率数据时,需要考虑哪些关键因素?
Vicente: 太阳能行业在寻求对某个地点的反照率进行准确估算时,主要面临三个因素的挑战。它们是
为什么测量反照率的时间不够长是一个问题,太阳能开发商可以做些什么来缓解这个问题?
维森特: 反照率 值的季节性变化很大。因此,即使是最全面的测量活动,将精确的地面测量与高质量、细粒度的卫星数据相结合,也无法充分了解双面项目地点的真正潜力。
为了最大限度地减少不确定性,避免在无效测量上浪费时间和金钱,太阳能开发商需要进行科学严谨的反照率测量,时间跨度应为几个月而不是几天,并以精确的卫星数据作为支持。
业界围绕反照率做了哪些假设?
哈什: 尽管 自双面技术迅速发展以来,反照率值已不常见,但有时会根据地表类型,给出一个固定的年值。例如,如果项目计划在沙漠中进行,项目工程师可能会选择 0.3 的反照率值作为高级估算值。这可能会导致与场地的实际反照率有很大偏差,特别是在反照率较高的场地,如雪地或沙地。
我们始终建议太阳能开发商参考来自经过验证的高分辨率卫星反照率数据源的反照率估算值。 例如 ,利用 Solargis Prospect 工具,开发商即使在可行性研究前阶段也能获得可靠的月度反照率估算值,从而消除了估算这一关键参数时的猜测工作。这将有助于做出更好的技术选择和设计决策。
为什么使用细粒度反照率数据集很重要?
Vicente: 由于表面纹理和遮阳条件的不同,即使在同一地点,反照率也会有很大差异。任何改变表面性质的因素都会改变反照率。风、湿度或地表植被的生命周期都是影响反照率的自然现象。
反照率也会因天气和光照条件的不同而在全天和不同季节发生变化。目前的光伏建模工具通常无法整合次日时间序列数据,但更高的分辨率可以确保其他计算更加准确。
免费提供的公共数据集的粒度不够,无法准确支持能量产出计算。此外,这些数据集对于雪地等复杂、具有挑战性的条件也不起作用。
至于建议的粒度,则取决于相关场地。作为起点,我们建议太阳能开发商至少使用每月的时间反照率数据,并使用能反映场地表面异质性的空间粒度。
对于更广泛的行业而言,通过投资能够使用更细粒度数据集的光伏建模工具,可以获得巨大收益。提高反照率计算的准确性将有助于确保双面项目继续取得成功。
感谢您接受我们的采访,Vicente 和 Harsh。读者可以从哪里了解更多有关太阳能行业反照率最佳实践的信息 ?
Vicente: Solargis撰写了一份由两部分组成的反照率白皮书,分析了太阳能行业在准确计算反照率时面临的挑战,并展示了最佳测量方法如何帮助减少不确定性。请阅读下文: