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新一代 Solargis Evaluate:集数据、光伏设计与模拟、分析和报告于一体的云端解决方案。了解更多 ->Solargis Evaluate

太阳辐射的准确性#

接收到的辐照度是能量转换过程的第一步,因为它定义了在考虑进一步损失之前可获得的最大理论太阳能量。

因此,确保太阳辐射建模的准确性对于可靠的能量产出预测至关重要。

我们的工作

  • 从测量 GHI 的 320 个公开地面站收集数据。
  • 从 235 个公开提供的测量 DNI 的地面站收集数据。
  • 将测量结果与我们基于卫星的辐照度模型的同期数据进行比较。

我们得到的结果

  • GHI 所有偏差的平均值为 0.5%,标准偏差为 3%。
  • DNI 所有偏差的平均值为 2.2%,标准偏差为 6%。

结论

  • Solargis 星基辐照度模型精度高。
  • 迄今为止太阳数据提供商所做的最广泛的验证。

我们的工作

  • 按照柯本-盖根(Köppen Geigen)气候分类法的主要类别对每个验证地点进行分类。
  • 根据气候类型对收集到的所有 GHI 和 DNI 验证统计数据进行分类

得出的结果

我们计算了所有可用站点 GHI 和 DNI 系列模型与测量数据的偏差和 RMSD:

  • 偏差符合所有气候条件下辐照度模型的预期概率。

  • 月、日和小时数据的 RMSD 显示出一致的值。

结论

  • Solargis 星基模型在所有气候条件下都能稳定运行。
  • 正如模型的性质所预期的那样,它在干旱和温带气候中表现出更高的性能。

我们的工作

  • 将太阳系每月的反照率数据与反照率计的地面测量数据进行比较。
  • 测量数据仅限于北美洲的站点。

我们获得的结果

  • 验证工作显示平均偏差为-0.01。

结论

  • 验证结果表明,用于光伏模拟的 Solargis 反照率数据具有很高的准确性。
  • 虽然此次验证工作涉及的地点相对较少,但却代表了不同的气候条件。
  • 使用月度反照率值而不是恒定值提高了光伏建模的准确性。

我们的工作

  • 选择不同的地点和配置,以涵盖各种照明条件,包括晴空、阴天和复杂的遮光设置。
  • 将 Solargis 光线跟踪算法与 Radiance 进行比较,后者是一个以强大的光学模拟而著称的参考模型。

我们获得的结果

  • 在晴空条件下,Solargis 和 Radiance 的结果显示出很强的一致性。
  • 在阴天情况下,两者的输出结果同样一致。
  • 复杂的遮光和后侧辐照度模拟由于光线跟踪配置的不同而存在细微偏差。

结论

  • 测试证实了 Solargis 射线跟踪算法和佩雷斯天空模型的准确性。
  • 该模型在组件的正面和背面都能稳定工作。
  • 与其他现有方法相比,使用双面技术的系统模拟精度有了显著提高。

我们的工作

  • Solargis 参与了 "2023 年全球太阳辐照度模型数据基准 "项目,该项目是国际能源机构 (IEA) 光伏发电系统计划 (PVPS) 任务的一部分。
  • 该基准报告评估并比较了十个不同的太阳辐照度模型与高质量地面测量数据的性能。

国际能源机构获得的结果

  • 国际能源机构的研究对 129 个地面站进行了数据质量控制。这包括目视检查,涵盖遮光评估、闭合测试、全球高气压指数的 AM/PM 对称性检查和使用晴空指数的校准检查等方面。
  • 计算了一套完整的性能指标,包括偏差、RMSD、KSI 和其他指标,以显示超标情况的相对频率和综合性能指标。

结论

  • 基准结果表明,接受评估的各种建模数据集 "在性能上存在明显偏差"。
  • 特别是,主要基于地球静止卫星图像的数据集的偏差指标比基于 NWP 和基于极地卫星的数据集更接近。报告特别提到,"平均偏差指标最低的往往是一个数据集(Solargis)"。
  • 这些结果与早期独立研究中观察到的趋势一致。

环境条件的准确性#

环境条件决定了系统运行的环境。因此,准确验证温度、风力、湿度和其他气象参数对于评估效率损失的准确性和估计长期退化效应至关重要。

我们的工作

  • 收集来自不同气候带 11,000 多个站点的参考测站数据。
  • 比较 Solargis 数据集中相同站点的 2 米处气温(TEMP)值,并计算所有可用站点的模拟数据与测量数据的偏差。

结果

  • 对于温度计,我们计算出的平均偏差为 -0.1°C(24 小时),标准偏差为 1°C。
  • 一般来说,夜间偏差略高,但白天值(与太阳能发电有关)的估算精度更高。

结论

  • 在 Solargis 时间序列中推导气象参数的方法已成功通过验证,该方法将全球 NWP 模型与先进的后处理技术相结合,以提高温度数据的分辨率。
  • Solargis 气温高度可靠,非常适合计算光伏电池温度,这是评估光伏系统热损失的一个关键因素。
  • 虽然从全球 NWP 模型中获得的气温数据代表了更广阔的区域,可能无法完全捕捉局部的微气候,但它们始终表现出高度可靠性,使其在光伏模拟中非常有效。

我们的工作

  • 收集来自不同气候带 11,000 多个站点的参考测站数据。
  • 比较 Solargis 数据集中相同站点的风速(WS)值,并计算所有可用站点的模拟数据与测量数据的偏差。

结果

  • 对于 WS,我们计算出的平均偏差为 0.1 米/秒(24 小时),标准偏差为 1.1 米/秒。
  • 一般来说,夜间偏差略高,但白天值(与太阳能发电有关)的估算精度更高。

结论

  • Solargis 风速数据可靠性高,非常适合结合空气温度和太阳辐射等其他参数计算光伏电池温度。
  • 虽然来自全球 NWP 模型的风速数据代表了更广阔的区域,可能无法完全捕捉局部的微气候,但它们始终表现出高度可靠性,使其在光伏模拟中非常有效。

我们的工作

  • 收集来自不同气候带 11,000 多个站点的参考气象站数据。
  • 比较 Solargis 数据集中相同站点的相对湿度 (RH) 值,并计算所有可用站点的模拟数据与测量数据的偏差。

我们获得的结果

  • 在相对湿度方面,计算得出的平均偏差为 0%(24 小时),标准偏差为 7%,与地面测量结果非常吻合。

结论

  • Solargis 相对湿度数据为利用物理模型进一步计算预期污损提供了准确的输入。
  • 尽管来自全球 NWP 模型的相对湿度数据代表了更广阔的区域,可能无法完全捕捉局部的微气候,但它们始终表现出高度可靠性,使其在光伏模拟中非常有效。

能量转换损失的准确性#

在设计过程中,精确的模拟算法对于优化光伏系统性能至关重要。关键因素包括用于模拟能量转换(从太阳辐射到光伏组件中的直流电,从逆变器中的直流电到交流电)的输入数据的质量,以及对后续传输和分配过程中能量损失的估算。

我们的工作

  • 收集业内最受欢迎的光伏组件的技术规格表。
  • 检查一般数据、机械特性、电气特性、二极管型号特性、光学特性、光伏模块特性和参考条件等参数。

我们获得的结果

  • 在对收集到的信息进行核实后,Solargis 专家发现数据表、证书和实验室报告中存在差异和信息缺失。
  • 使用未经验证的光伏组件进行模拟运行的影响可能非常大。

结论

  • 光伏组件技术细节的准确性和可靠性是确保精确光伏模拟结果的关键。
  • 需要采用严格的组件验证流程,通过专家检查为每个光伏组件分配置信度等级。
  • 验证过程包括填写所需参数、通过关键验证以及验证数据表、证书和实验室报告的真实性。

我们的工作

  • 收集业内最受欢迎的太阳能逆变器的技术规格表。
  • 检查一般数据、输入和输出特性、运行性能、机械特性、效率和高级功能等具体参数。

我们获得的结果

  • Solargis 专家对收集到的信息进行核实后,发现数据表、证书和实验室报告中存在差异和信息缺失。
  • 使用未经验证的逆变器进行模拟运行的影响可能非常大。

结论

  • 逆变器技术细节的准确性和可靠性是确保精确光伏模拟结果的关键。
  • 需要严格的组件验证过程,通过专家检查为每个逆变器分配置信度等级。
  • 验证过程包括填写所需参数、通过关键验证以及验证数据表、证书和实验室报告的真实性。

我们的工作

  • 收集 20 个不同气候区的高分辨率太阳能数据集。
  • 使用时间分辨率为 1 分钟、15 分钟和 60 分钟的太阳辐照度输入数据,比较计算出的逆变器削波损耗和发电量。

我们获得的结果

  • 当使用 60 分钟数据而不是 1 分钟数据时,热带地区的年产量被高估达 2.5%。
  • 直流/交流比为 1.5 时,高估的数值更大。

结论

  • 在光伏系统设计中使用 1 分钟分辨率的数据可最大限度地减少产量高估并提供更精确的削波损耗评估,从而提高准确性。
  • 强烈建议开发和使用精确的 1 分钟模型,以优化直流/交流比率、分析电网稳定性、确定储能系统的大小并确保电网合规。