1.3.3 太阳能辐射量估算

【任务说明】

光伏电池阵列面所获取的太阳能资源除了与水平面辐射量相关外，还与太阳能电池阵列支架的安装方式、方位角度等因素相关，计算方法相对较复杂，所以一般由计算机来完成。在要求不太严格的情况下，可以根据维度关系采取估算的办法来计算太阳能辐射量。在实际工程设计中，可以采用RETScreen PVsyst仿真软件来实现对电池板倾斜面的太阳能辐射量的估算。

【任务实施】

1.RETScreen仿真软件获取

(1) RETScreen基本应用

RETScreen是清洁能源分析与决策的管理软件。这个工具的核心是由已标准化和集成化的清洁能源分析软件构成，可以为不同类型的节能和可再生能源工程的能源产量、周期成本以及温室气体的减排量做出评估。每个RETScreen能源工程模型（如光伏项目等）都可以在Excel的“工作手册”文件中开发。“工作手册”文件是由一系列的工作表组成的，这些工作表有公共的界面且与所有的RETScreen模型都有相匹配的标准方式。

光伏项目模型能方便地评估3个基本光伏应用（如并网、离网和排水）的能源产量、周期成本和温室气体减排量。对于并网的应用，可以评估中枢电网和独立电网的光伏系统；对于离网的应用，可以评估离网光伏系统（光伏-蓄电池）和互补光伏系统（光伏-蓄电池-柴油发电机）；对于排水的应用，模型可以用来评估光伏排水系统。

光伏项目模型包括6个工作表(能量模型、太阳能资源和系统负载计算、成本分析、温室气体减排分析、财务概要和财务敏感性与风险分析)。

使用方法：首先完成能量模型、太阳能资源和系统负载计算，然后进行成本分析和财务分析。温室气体减排分析、财务敏感性与风险分析是可选项。温室气体减排分析可以帮助用户对所提议项目的温室气体减排进行评估。敏感性分析可以帮助用户评估当主要经济、技术参数变化时，项目主要经济指标的变化敏感性。一般来讲，用户从上到下使用这些工作表，整个过程可能会重复多次才能达到能源应用与成本合理化的最佳搭配。

(2)基本使用方法

1）水平辐射量获取。

运行RETScreen，对“项目类型”“电网类型”“分析类型”“热值参数”进行参数设置。在“气候数据地点”选取项目地点，勾选“显示数据”复选框，系统会显示该地点的气候参数，其中包括该地区每个月的水平辐射量，如图1-11所示。

2）倾斜面辐射量获取。

在能源模型对话框的“分析类型”选项中单击“方法2”单选按钮；在“资源评估”栏中，将“太阳追踪方式”选择“固定窗”，“方位角”设置为0°；在“斜度”选择上，通过不断更换斜度值，分析该地区最佳倾斜角或固定斜度下倾斜面的辐射量，如图1-12所示是倾斜角（斜度）分别为20°和41°时各月的辐射量值。

2.倾斜面辐射量估算

在没有计算机仿真软件的情况下，也可以根据当地纬度粗略确定固定太阳能电池阵列的倾角。为消除冬夏辐射量的差距，一般纬度越高倾角也越大，如表1-7所示。

倾斜角确定好后，如果没有计算机仿真软件，可以由水平面辐射量估算太阳能电池阵列面上的辐射量。一般固定倾角太阳能电池阵列面上的辐射量要比水平面辐射量高5%～15%。直射分量越大、纬度越高，倾斜面比水平面增加的辐射量也越大。