GB/T 42766-2023 光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估規(guī)范（正式版）

ICSGB/T42766—2023光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估規(guī)范國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T42766—2023 I 3術(shù)語(yǔ)和定義 26光伏陣列表面太陽(yáng)能資源評(píng)估要求 37光伏發(fā)電高影響氣象因素評(píng)估要求 5 5 6附錄A(規(guī)范性)北半球不同緯度的水平面總輻照量各月典型日 8附錄B(資料性)年輻照量概率保證值計(jì)算方法 9附錄C(資料性)不同安裝方式的光伏陣列表面總輻照量計(jì)算方法 附錄D(資料性)雙面光伏組件背面接收的太陽(yáng)輻射增加率計(jì)算方法 IGB/T42766—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)氣象局提出。本文件由全國(guó)氣候與氣候變化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC540)歸口。本文件起草單位：中國(guó)氣象局公共氣象服務(wù)中心、國(guó)華能源投資有限公司、通威太陽(yáng)能(合肥)有限公司、中國(guó)大唐集團(tuán)新能源科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、特變電工新疆新能源股份有限公司、中國(guó)電建集團(tuán)貴州電力設(shè)計(jì)研究院有限公司、成都信息工程大學(xué)、中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心。本文件主要起草人：申彥波、烏日柴胡、劉小奇、李偉、唐宏芬、張盛忠、李昌剛、蘇志國(guó)、李春、1光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估規(guī)范本文件規(guī)定了光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估的內(nèi)容，水平面太陽(yáng)能資源、光伏陣列表面太陽(yáng)能資源、光伏發(fā)電高影響氣象因素的評(píng)估要求和評(píng)估報(bào)告編制的要求，并描述了對(duì)應(yīng)的證實(shí)方法。本文件適用于各類光伏發(fā)電項(xiàng)目在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、后評(píng)估等階段的太陽(yáng)能資源計(jì)算、分析和評(píng)估。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T31156—2014太陽(yáng)能資源測(cè)量總輻射GB/T37526—2019太陽(yáng)能資源評(píng)估方法QX/T436—2018氣候可行性論證規(guī)范抗風(fēng)參數(shù)計(jì)算GB/T37526—2019界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。光伏陣列表面總輻射totalsolarradiationonphotovoltaicplane-of-array光伏陣列表面接收到的直接輻射、散射輻射及下墊面反射輻射之和。典型日typicalmeteorologicalday代表日representativemeteorologicalday4評(píng)估內(nèi)容光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估應(yīng)包括三個(gè)方面，具體內(nèi)容為：a)水平面太陽(yáng)能資源分析與評(píng)估，主要是對(duì)到達(dá)水平放置設(shè)備上的太陽(yáng)輻射能量的測(cè)算、分析和2GB/T42766—2023b)光伏陣列表面太陽(yáng)能資源分析與評(píng)估，主要是對(duì)到達(dá)不同安裝方式光伏陣列表面上的太陽(yáng)輻c)光伏發(fā)電高影響氣象因素分析與評(píng)估，主要是對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行影響較大的氣象因5水平面太陽(yáng)能資源評(píng)估要求光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地水平面太陽(yáng)能資源分析的要素應(yīng)包括水平面總輻射、水平面直接輻射、散射輻射。5.1.2.1應(yīng)收集或計(jì)算可代表光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地水平面太陽(yáng)能資源長(zhǎng)期變化狀況的水平面總輻射、5.1.2.2具體應(yīng)用中，按照下列優(yōu)先級(jí)順序使用GB/T37526—2019中6.3給出的3種長(zhǎng)序列數(shù)據(jù)：a)國(guó)家級(jí)輻射站長(zhǎng)序列實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；b)參證氣象站長(zhǎng)序列計(jì)算數(shù)據(jù)；c)格點(diǎn)化長(zhǎng)序列計(jì)算數(shù)據(jù)。5.1.2.3光伏發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)按照GB/T31156—2014的要求建設(shè)氣象觀測(cè)站，獲得一個(gè)完整年以上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。在沒(méi)有水平面直接輻射、散射輻射數(shù)據(jù)情況下，應(yīng)按照GB/T37525—2019中第5章計(jì)算得到。按照GB/T37526—2019中第6章和第7章對(duì)長(zhǎng)序列和實(shí)測(cè)太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地水平面太陽(yáng)能資源各要素代表年的逐月數(shù)據(jù)。利用近10年以上逐年數(shù)據(jù)，分析光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地水平面太陽(yáng)能資源各要素的年際變化特其全年12個(gè)月的變化情況。5.3.2.2如具備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)分析實(shí)測(cè)年光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地水平面太陽(yáng)能資源各要素的年變化如具備一個(gè)完整年以上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)分析實(shí)測(cè)年光伏發(fā)電項(xiàng)目所在緯度對(duì)應(yīng)的各月典型日以3GB/T42766—2023照度隨天氣變化的特征和程度。不同緯度的各月典型日按附錄A選取。利用代表年逐月數(shù)據(jù)，按照GB/T31155—2014中第4章的指標(biāo)和閾值，對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地水a(chǎn))太陽(yáng)總輻射年輻照量等級(jí)；b)穩(wěn)定度等級(jí)；c)直射比等級(jí)。5.5變化范圍將年水平面總輻照量的近10年以上逐年數(shù)據(jù)與代表年的年數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，獲得正負(fù)相對(duì)偏差的最以代表年的年水平面總輻照量作為50%概率保證下的基準(zhǔn)值，利用近10年以上逐年數(shù)據(jù)，計(jì)算90%、95%、99%等不同概率保證下的年水平面總輻照量，作為不同情形下水平面太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià)參考。計(jì)算方法見(jiàn)附錄B。6光伏陣列表面太陽(yáng)能資源評(píng)估要求光伏陣列表面太陽(yáng)能資源分析的要素應(yīng)包括光伏陣列表面總輻射、直接輻射、散射輻射和反射6.1.2.1應(yīng)包括近10年以上光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地的光伏陣列表面總輻射逐月數(shù)據(jù)和逐年數(shù)據(jù)，代表年光伏陣列表面總輻射逐月數(shù)據(jù)。6.1.2.2通過(guò)光伏發(fā)電項(xiàng)目所建的氣象觀測(cè)站，獲得一個(gè)完整年以上6.2.1.1如光伏陣列安裝方式尚未確定，可采用理論公式或相關(guān)光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)軟件計(jì)算多種安裝方式的光伏陣列表面總輻射。附錄C給出了供參考的固定安裝、雙軸跟蹤、平單軸跟蹤、斜單軸跟蹤四種安裝方式所對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)化光伏陣列表面總輻射理論計(jì)算公式，實(shí)際應(yīng)用中，亦可根據(jù)需要采用復(fù)雜6.2.1.2如光伏陣列安裝方式已確定，可參考附錄C中所列方法或相關(guān)光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)軟件計(jì)算光伏陣列表面總輻射。6.2.1.3如采用雙面光伏組件，可采用附錄D中所列方法或相關(guān)光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)軟件計(jì)算光伏陣列背面可增加接收的輻射能量比例。6.2.1.4利用5.1.2得到的光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地近10年以上水平面太陽(yáng)能資源逐月典型日或逐時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得近10年以上光伏陣列表面總輻射數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算出逐年光伏陣列表面總輻射年總量。4GB/T42766—20236.2.1.5利用5.1.2得到的光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地近10年以上代表年水平面太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得如具備一個(gè)完整年以上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的光伏陣列表面總輻射，采用以下步驟對(duì)6.2.1.5計(jì)算的代表年光伏陣列表面總輻射逐月數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正。a)審核與插補(bǔ)。采用GB/T37526—2019中第6章的方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的光伏陣列表面總輻射進(jìn)行審核與插補(bǔ)，獲得有效完整率為100%的連續(xù)完整數(shù)據(jù)。b)同期數(shù)據(jù)計(jì)算。利用6.2.1.4的計(jì)算結(jié)果，獲得與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)同期的光伏陣列表面總輻射逐月數(shù)據(jù)。c)檢驗(yàn)。利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的光伏陣列表面總輻射逐月數(shù)據(jù)對(duì)同期計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，分析其誤差d)代表年訂正。將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和同期計(jì)算結(jié)果做相關(guān)，獲得相關(guān)方程。利用該相關(guān)方程，對(duì)6.2.1.5計(jì)算的代表年光伏陣列表面總輻射逐月數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正，進(jìn)而計(jì)算出訂正后的代表年光伏陣列表面總輻射年總量。利用6.2.1.4計(jì)算得到的近10年以上光伏陣列表面總輻射逐年數(shù)據(jù)，分析光伏陣列表面總輻射的6.3.2年變化變化特征，說(shuō)明光伏發(fā)電項(xiàng)目太陽(yáng)能資源在全年12個(gè)月的變化趨勢(shì)。變化特征等。如具備一個(gè)完整年以上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)分析實(shí)測(cè)年各月典型日以及不同天氣條件(晴天、多云、利用代表年光伏陣列表面總輻射逐月數(shù)據(jù)，按照GB50797—2012中6.6的方法，估算光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)電量和年利用小時(shí)數(shù)。6.5變化范圍將光伏陣列表面總輻射近10年以上逐年數(shù)據(jù)與代表年的年數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，獲得正負(fù)相對(duì)偏差的最大值，以此說(shuō)明光伏發(fā)電項(xiàng)目建成運(yùn)行后每年實(shí)際的光伏陣列表以代表年的年光伏陣列表面總輻照量作為50%概率保證下的基準(zhǔn)值，利用10年以上逐年數(shù)據(jù)，計(jì)算90%、95%、99%等不同概率保證下的年光伏陣列表面總輻照量，作為不同情形下光伏發(fā)電量的計(jì)算5GB/T42766—2023參考。計(jì)算方法見(jiàn)附錄B。7光伏發(fā)電高影響氣象因素評(píng)估要求7.1數(shù)據(jù)要求及處理方法收集光伏發(fā)電項(xiàng)目周邊參證氣象站近10年以上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)氣溫、降水、風(fēng)速風(fēng)向、能見(jiàn)度等常光伏發(fā)電有高影響的天氣發(fā)生日數(shù)。7.2.1收集光伏發(fā)電項(xiàng)目周邊參證氣象站近10年以上的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，分析氣溫變化特征，獲得年平錄A的方法，計(jì)算光伏組件溫度和光伏發(fā)電組件年平均溫度折減系數(shù)。7.2.2如具備實(shí)測(cè)一個(gè)完整年以上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的光伏組件背板溫度，則根據(jù)實(shí)測(cè)值計(jì)算光伏發(fā)電年平均溫度折減系數(shù)。7.3沙塵收集光伏發(fā)電項(xiàng)目周邊參證氣象站近10年以上的沙塵暴、揚(yáng)沙和浮塵日數(shù)記錄數(shù)據(jù)，分析沙塵日數(shù)的年際變化趨勢(shì)和年變化特征，說(shuō)明多年平均的沙塵日數(shù)、出現(xiàn)沙塵日數(shù)最多的年份和月份等，定性分析沙塵天氣對(duì)光伏發(fā)電效率的影響。7.4大風(fēng)7.4.1收集光伏發(fā)電項(xiàng)目周邊參證氣象站近30年以上最大風(fēng)速數(shù)據(jù)，按照QX/T436—2018中第8章的方法計(jì)算50年一遇最大風(fēng)速和風(fēng)壓，分析對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目安全運(yùn)行的影響。7.4.2對(duì)于受熱帶氣旋影響的區(qū)域，應(yīng)收集近30年以上登陸的熱帶氣旋次數(shù)、強(qiáng)度、到達(dá)光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地時(shí)的最大風(fēng)速等，分析對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目安全運(yùn)行的影響。收集光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地周邊參證氣象站近10年以上的逐分鐘自記雨量記錄，結(jié)合光伏發(fā)電項(xiàng)目的排水措施，分析暴雨對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目安全運(yùn)行的影響。7.6其他天氣收集光伏發(fā)電項(xiàng)目周邊參證氣象站近10年以上的霾日數(shù)、積雪日數(shù)等的記錄數(shù)據(jù)，分析年際變化的年份和月份等，定性分析其對(duì)光伏發(fā)電電站的影響。8評(píng)估報(bào)告編制要求8.1基本要求光伏發(fā)電項(xiàng)目在建設(shè)之前開(kāi)展專項(xiàng)太陽(yáng)能資源評(píng)估，編制光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估報(bào)告，包括但不限于8.2～8.8中的內(nèi)容。6GB/T42766—2023應(yīng)包括參證氣象站近10年以上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，影響光伏發(fā)電效率和影響光伏發(fā)電項(xiàng)目安9證實(shí)方法9.1數(shù)據(jù)處理記錄a)數(shù)據(jù)要素；b)時(shí)間長(zhǎng)度；c)數(shù)據(jù)處理過(guò)程；d)數(shù)據(jù)計(jì)算方法；e)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果。搜集光伏發(fā)電項(xiàng)目所在地周邊同類項(xiàng)目的實(shí)測(cè)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，按照GB/T34325—2017中4.2的要7GB/T42766—20239.3評(píng)估報(bào)告評(píng)價(jià)按照第8章要求編制光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估報(bào)告，組織同行專家進(jìn)行評(píng)審，包括但不限于以下幾a)數(shù)據(jù)的可靠性、數(shù)據(jù)處理過(guò)程的合理性；b)數(shù)據(jù)分析的完整性；c)評(píng)價(jià)結(jié)論的合理性和適用性；d)評(píng)估報(bào)告的完整性。8GB/T42766—2023(規(guī)范性)北半球不同緯度的水平面總輻照量各月典型日表A.1北半球不同緯度的各月典型日月份緯度45°N40°N25°N20°N118日17日18日17日17日17日17日17日215日15日15日15日15日15日15日15日15日316日16日16日16日16日16日16日15日415日15日15日15日15日15日14日515日15日15日14日12日610日10日10日10日9日8日19日13日717日17日17日17日17日17日18日19日816日16日17日17日17日17日18日915日16日16日16日16日16日16日16日16日16日16日16日16日14日15日15日15日15日15日15日11日11日11日11日11日11日11日9GB/T42766—2023(資料性)年輻照量概率保證值計(jì)算方法不同概率保證下的年輻照量計(jì)算方法見(jiàn)公式(B.1)。P,=P?o—N,·P…………(B.1)P,——n%概率下的年輻照量，單位為千瓦時(shí)每平方米(kWh/m2);P?0——代表年的年輻照量，單位為千瓦時(shí)每平方米(kWh/m2);Nn——單邊超越的概率系數(shù)，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)表查詢，見(jiàn)表B.1;P——不確定性引起的年輻照量標(biāo)準(zhǔn)偏差，即長(zhǎng)序列年輻照量的方差。表B.1標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)表XXGB/T42766—2023(資料性)不同安裝方式的光伏陣列表面總輻照量計(jì)算方法C.1固定安裝式光伏陣列表面總輻照量C.1.1任意斜面總輻照量斜面總輻照量等于斜面直接輻照量、斜面反射輻照量與斜面散射輻照量的和。假設(shè)斜面散射輻射強(qiáng)度在天空中均勻分布，利用天空各向同性模型計(jì)算斜面小時(shí)總輻照量，以Liu和Jordan模型為代表，見(jiàn)公式(C.1);假設(shè)斜面散射輻射強(qiáng)度不均勻分布，利用天空各向異性模型計(jì)算斜面小時(shí)總輻照量，如Hay模型將散射輻射分為各向同性部分以及環(huán)日輻射部分，計(jì)算見(jiàn)公式(C.2)。Liu和Jordan模型：……(C.1)Hay模型：公式(C.1)和公式(C.2)中：Ip——斜面小時(shí)總輻照量，單位為千瓦時(shí)每平方米(kWh/m2);I水平面小時(shí)直接輻照量，單位為千瓦時(shí)每平方米(kWh/m2);R,傾斜面與水平面上的小時(shí)直接輻射比，計(jì)算方法見(jiàn)公式(C.3);IH——水平面小時(shí)總輻照量，單位為千瓦時(shí)每平方米(kWh/m2);p——地面平均反射率；β——斜面傾角，單位為度(°);Ia———水平面小時(shí)散射輻照量，單位為千瓦時(shí)每平方米(kWh/m2);fHay——天空晴朗因子，計(jì)算方法見(jiàn)公式(C.4)。…………(C.3)…………(C.4)0——斜面上的太陽(yáng)光入射角，單位為度(°),余弦計(jì)算方法見(jiàn)公式(C.5);cosθ=sing(sinocosβ+cosocosycOswsinβ)+cosφ(cosδcOswcosβ-sinocosysinβ)十cosδsinysinβsinw…………(C.5)cosθ?=cosocosφcOsw十sinosing…………(C.6)…………(C.7)公式(C.5)～公式(C.7)中：GB/T42766—2023C.1.2最佳傾角及最佳斜面總輻照量利用逐月水平面輻照量月總量數(shù)據(jù)，計(jì)算正南方向1°間隔的逐月傾斜面輻照月總量，年斜面輻照量的最大值對(duì)應(yīng)的傾角確定為最佳傾角，對(duì)應(yīng)該角度下的斜面輻照量為年最佳斜面總輻照量。C.1.3固定可調(diào)安裝方式的最佳傾角及最佳斜面總輻照量固定可調(diào)式安裝方式將全年按不同標(biāo)準(zhǔn)(如月份、季節(jié)等)分為若干段做光伏陣列傾角的調(diào)整。分段計(jì)算不同時(shí)段內(nèi)1°間隔的逐傾角斜面總輻照量，斜面輻照量最大值對(duì)應(yīng)的傾角即為對(duì)應(yīng)時(shí)段的最佳傾角，最大斜面輻照量即為對(duì)應(yīng)時(shí)段的最佳斜面輻照量。C.2雙軸跟蹤式光伏陣列表面總輻照量雙軸跟蹤式安裝方法是通過(guò)光伏組件方位角和傾角的調(diào)節(jié)，使光伏組件始終垂直于入射直射光。此時(shí)太陽(yáng)光入射角滿足cosθ=1,光伏組件的傾角由公式(C.8)表達(dá)，與公式(C.6)中的cosθ?的表達(dá)式相同，那么R,可轉(zhuǎn)換為公式(C.9)。cosβ=cosδcosφcosw+sinδsing…………(C.8)…………(C.9)由Liu和Jordan算法計(jì)算的雙軸跟蹤式光伏陣列表面的小時(shí)總輻照量見(jiàn)公式(C.10):……(C.10)由Hay算法計(jì)算的雙軸跟蹤式光伏陣列表面的小時(shí)總輻照量見(jiàn)公式(C.11):……(C.11)C.3平單軸跟蹤式光伏陣列表面總輻照量平單軸跟蹤安裝，光伏陣列軸線南北向水平布置，光伏陣列東西旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽(yáng)，光伏陣列法線與天頂軸平行。太陽(yáng)光入射角(θ)滿足θ=φ-δ,光伏陣列傾角滿足cosβ=cosw。由Liu和Jordan模型計(jì)算的平單軸式光伏陣列表面的小時(shí)總輻照量見(jiàn)公式(C.12):由Hay模型計(jì)算的平單軸跟蹤光伏陣列表面的小時(shí)總輻照量見(jiàn)公式(C.13):GB/T42766—2