太陽能資源計算與評估方法

1太陽能資源計算與評估方法本文件規(guī)定了太陽能資源數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、代表年數(shù)據(jù)訂正、太陽能資源參數(shù)計算方法以及太陽能資源評估方法。本文件適用于內(nèi)蒙古自治區(qū)太陽能資源計算與評估工作?？晒┠茉础⒔ㄖ?、氣象、電力、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域以及科研院所、高校、企業(yè)等相關(guān)部門使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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/T31163-2014太陽能資源術(shù)語GB/T31156-2014太陽能資源測量總輻射GB/T33698-2017太陽能資源測量直接輻射GB/T33699-2017太陽能資源測量散射輻射GB/T37526-2019太陽能資源評估方法GB/T37525-2019太陽直接輻射計算導(dǎo)則GB/T34325-2017太陽能資源數(shù)據(jù)準確性評判方法GB/T31155-2014太陽能資源等級總輻射GB/T33677-2017太陽能資源等級直接輻射GB/T35231-2017地面氣象觀測規(guī)范輻射QX/T117-2010地面氣象輻射觀測資料質(zhì)量控制QX/T535-2020氣候資料統(tǒng)計方法地面氣象輻射3術(shù)語和定義GB/T31163-2014界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1地外太陽輻射extraterrestrialsolarradiation地球大氣層外的太陽輻射。[來源：GB/T31163-2014，定義5.3]注：過去常用天文輻射表征地球大氣層外的太陽輻射，GB/T31163-2014不推薦使用。3.2[水平面]總輻射global[horizontal]radiation水平面從上方2π立體角（半球）范圍內(nèi)接收到的直接輻射和散射輻射之和。[來源：GB/T37526-2019，定義3.5]3.3直接輻射directradiation2從日面及其周圍一小立體角內(nèi)發(fā)出的輻射。[來源：GB/T31163-2014，定義5.11]3.4散射輻射diffuseradiation太陽輻射被空氣分子、云和空氣中的各種微粒分散成無方向性的、但不改變其單色組成的輻射。[來源：GB/T31163-2014，定義5.14]3.5輻照量irradiation在給定時間段內(nèi)輻照度的積分總量。[來源：GB/T37526-2019，定義3.8]3.6日照sunshine大于或等于120W/m2的直射輻照度。[來源：GB/T31163-2014，定義6.11]3.7日照時數(shù)sunshineduration在一給定時間，太陽直接輻照度達到或超過120W/m2的的各段時間綜合。[來源：GB/T37526-2019，定義3.21]3.8可照時數(shù)durationofpossiblesunshine在無任何遮蔽條件下，太陽中心從某地東方地平線到進入西方地平線，其光線照射到地面所經(jīng)歷的[來源：GB/T37526-2019，定義3.22]3.9日照百分率percentageofsunshine日照時數(shù)占可照時數(shù)的百分比。[來源：GB/T31163-2014，定義6.14]3.10峰值日照時數(shù)peaksunshinehours折算成標準輻照度下的日照時間。[來源：來源：GB/T31163-2014，定義6.15]4數(shù)據(jù)收集4.1數(shù)據(jù)要求4.1.1輻射要素應(yīng)包應(yīng)包括水平面總輻射，宜包括法向直接輻射、水平面直接輻射、散射輻射、日照時數(shù)、日照百分率。4.1.2太陽能資源觀測3太陽能資源實測數(shù)據(jù)的觀測站在站址選擇、測量儀器、運行維護等方面應(yīng)執(zhí)行GB/T31156-2014、GB/T33698-2017、GB/T33699-2017、GB/T35231-2017的規(guī)定。4.1.3數(shù)據(jù)代表性4.1.3.1太陽能資源數(shù)據(jù)地理位置與評估目標位置應(yīng)屬于同一氣候區(qū)，地形應(yīng)無明顯差異，距離不宜超過100km。4.1.3.2太陽能資源數(shù)據(jù)應(yīng)能夠反映最近10年以上的太陽能資源變化特征，至少應(yīng)包括太陽能資源各要素的逐月數(shù)據(jù)，宜包括逐日、逐時或逐分鐘數(shù)據(jù)。4.2短期實測數(shù)據(jù)4.2.1應(yīng)收集評估目標位置附近觀測時間在1年以上、10年以下的太陽能資源實測數(shù)據(jù)，太陽能資源各要素觀測時長應(yīng)連續(xù)且不少于1個完整年。4.2.2數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)符合QX/T117-2010的要求，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)至少包括小時值，且有效數(shù)據(jù)完整率應(yīng)不低于95%，連續(xù)缺測時間不得超過3天。4.3長序列數(shù)據(jù)4.3.1應(yīng)收集或計算可代表評估目標位置水平面總輻射、水平面直接輻射和散射輻射的長序列數(shù)據(jù)，至少包括近10年以上逐年數(shù)據(jù)和逐月數(shù)據(jù)。4.3.2長序列數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)符合GB/T34325-2017中4.2的要求，月值數(shù)據(jù)有效完整率應(yīng)達到100%。4.3.3長序列數(shù)據(jù)時間序列應(yīng)在30年以上為宜，特殊情況下達不到要求時，應(yīng)至少收集近10年數(shù)據(jù)。4.3.4具體應(yīng)用中，應(yīng)參照GB/T37526-2019中6.3.2的規(guī)定，按照國家級輻射站長序列實測數(shù)據(jù)、參證氣象站長序列計算數(shù)據(jù)、格點化長序列計算數(shù)據(jù)的優(yōu)先級順序選擇使用。5數(shù)據(jù)處理5.1短期實測數(shù)據(jù)驗證5.1.1完整性檢驗5.1.1.1數(shù)量數(shù)據(jù)數(shù)量應(yīng)等于預(yù)期的數(shù)據(jù)數(shù)量。5.1.1.2時間順序數(shù)據(jù)的時間順序應(yīng)符合預(yù)期開始、結(jié)束時間，中間應(yīng)連續(xù)。5.1.2合理性檢驗5.1.2.1太陽能資源數(shù)據(jù)合理性檢查方法應(yīng)參照GB/T37526-2019中附錄A的規(guī)定，從氣候?qū)W界限值、內(nèi)部一致性、變化范圍3個方面對數(shù)據(jù)合理性進行檢驗。5.1.2.2數(shù)據(jù)合理性檢驗參考指標如下：a)總輻射最大輻照度＜2000W/m2。b)日總輻射輻照量＜可能的日總輻射輻照量，見附錄A。c)依據(jù)月地外水平面太陽輻照量對實測月總輻照量的合理性進行判斷，實測月總輻照量不應(yīng)大于月地外水平面太陽輻照量。4d)月日照時數(shù)應(yīng)小于月可照時數(shù)，見附錄A。e)每年日照時數(shù)的年變化應(yīng)基本符合歷史平均的年變化，如有差異較大的月份，應(yīng)查找其逐日日照時數(shù)，以確定是否存在缺測或不合理數(shù)據(jù)。5.1.3不合理和缺測數(shù)據(jù)處理不合理和缺測數(shù)據(jù)的處理過程應(yīng)在計算之前進行說明，處理方法如下：a)檢驗后列出所有不合理的數(shù)據(jù)和缺測的數(shù)據(jù)及其發(fā)生的時間。b)對不合理數(shù)據(jù)再次進行判別，挑選出符合實際情況的有效數(shù)據(jù)，回歸原始數(shù)據(jù)組。c)將備用或可供參考的同期記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理，替換已確認為無效的數(shù)據(jù)或填補缺測的數(shù)據(jù)。d)若沒有備用或可供參考的同期記錄數(shù)據(jù)，則從實測數(shù)據(jù)序列中選擇與缺測時刻最近、天氣現(xiàn)象相同、有實測數(shù)據(jù)的時刻進行數(shù)據(jù)插補。e)缺測數(shù)據(jù)插補方法參照GB/T37526-2019中6.2.3.2的規(guī)定執(zhí)行。5.1.4有效數(shù)據(jù)的完整率現(xiàn)場測光年有效數(shù)據(jù)完整率應(yīng)達到95%，按如下公式計算：式中：應(yīng)測數(shù)目——測量期間小時數(shù)；缺測數(shù)目——沒有記錄到的小時平均值數(shù)目；無效數(shù)據(jù)數(shù)目——確認為不合理的小時平均值數(shù)目。5.1.5驗證結(jié)果經(jīng)過各種檢驗，剔除無效數(shù)據(jù)，替換為有效數(shù)據(jù)，整理出至少連續(xù)一年的現(xiàn)場輻射觀測站逐小時總輻射數(shù)據(jù)，并注明這套數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)完整率。編寫數(shù)據(jù)驗證報告，對確認為無效數(shù)據(jù)的原因應(yīng)注明，替換的數(shù)值應(yīng)注明來源。5.2長序列數(shù)據(jù)驗證5.2.1國家級輻射站長序列實測數(shù)據(jù)5.2.1.1地面氣象輻射觀測資料應(yīng)滿足QX/T117-2010規(guī)定的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制要求。5.2.1.2地面氣象輻射氣候資料統(tǒng)計應(yīng)按照QX/T535-2020規(guī)定的方法執(zhí)行。5.2.2參證氣象站長序列計算數(shù)據(jù)5.2.2.1若評估目標附近無符合要求的國家級輻射觀測站，則可將附近達到空間代表性要求的、具備日照時數(shù)的氣象觀測站作為參證站，根據(jù)其記錄的長序列日照百分率數(shù)據(jù)計算逐月水平面總輻射。5.2.2.2應(yīng)滿足GB/T34325-2017中4.2的要求，并說明其計算誤差，誤差計算方法參見GB/T34325-2017中的4.3。5.2.3格點化長序列計算數(shù)據(jù)5.2.3.1基于衛(wèi)星遙感、數(shù)值模擬或其他方法，計算得到一定區(qū)域內(nèi)的格點化長序列太陽輻射數(shù)據(jù)。推薦采用起伏地形下太陽輻射計算方法。55.2.3.2應(yīng)滿足GB/T34325-2017中4.2的要求，并說明其計算誤差，誤差計算方法參見GB/T34325-2017中的4.3。6代表年數(shù)據(jù)訂正6.1短期實測數(shù)據(jù)代表年訂正當評估目標附近具備現(xiàn)場短期實測數(shù)據(jù)時，將驗證后的現(xiàn)場短期實測數(shù)據(jù)與同期的國家級輻射站觀測資料作相關(guān)性分析，確定經(jīng)驗系數(shù)，將現(xiàn)場短期實測輻射資料訂正為反映當?shù)亻L期平均水平的太陽輻射數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訂正具體方法見附錄B。6.2長序列數(shù)據(jù)代表年確定方法采用GB/T37526-2019中7.1的規(guī)定，確定長序列數(shù)據(jù)代表年。6.3數(shù)據(jù)訂正結(jié)果將訂正后的太陽能資源數(shù)據(jù)處理成太陽能資源評估所需的各種參數(shù)，提出所在區(qū)域年平均和月平均太陽輻照量、工程要求面上的年總輻照量和月總輻照量等評估結(jié)果，分析太陽能資源各要素的年內(nèi)月變化和各月典型日變化規(guī)律等，并繪制各種圖表。7太陽能資源參數(shù)計算方法7.1地外太陽輻射7.1.1日地外水平面太陽輻照量式中：Qn——日地外水平面太陽輻照量，單位為兆焦耳每平方米天(MJ/(m2·d))；T——時間周期為24×60×60s；Io——太陽常數(shù)為13.67×10-4，單位為兆焦耳每平方米秒(MJ/(m2·s))；p——日地距離系數(shù)，無量綱，其計算見附錄C；φ——地理緯度，單位為弧度（rad）；δ——太陽赤緯，單位為弧度（rad），其計算見附錄C；wo——日出、日落時角，單位為弧度（rad），其計算見附錄C。7.1.2月地外水平面太陽輻照量式中：Qn——日地外水平面太陽輻照量，單位為兆焦耳每平方米天(MJ/(m2·d))，由(2)式計算；M——計算月的天數(shù)，如1月為31天。7.2月水平面太陽總輻照量67.2.1月水平面太陽總輻照量可用（4）式計算：式中：QM——月水平面太陽總輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；Qd——日太陽總輻照量觀測值，單位為兆焦耳每平方米天(MJ/(m2·d))；M——計算月的天數(shù)，如1月為31天。7.2.2若評估目標附近無符合要求的國家級輻射觀測站，可采用氣候?qū)W方法進行推算，計算公式如下：式中：Q0——月地外水平面太陽輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)，由（3）式計算；S——月日照百分率，無量綱數(shù)，其計算見附錄A；a,b——經(jīng)驗系數(shù)，無量綱數(shù)。根據(jù)計算點附近日射站觀測資料，利用最小二乘法計算求出，計算方法見附錄D。7.3水平面年太陽總輻射量式中：Qy——年太陽總輻照量，單位為兆焦耳每平方米年(MJ/(m2·a))；QM——月太陽總輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)。7.4水平面直接輻照量和法向直接輻照量水平面直接輻照量和法向直接輻照量計算方法應(yīng)按照GB/T37525-2019中第5章的規(guī)定執(zhí)行。7.5傾斜面太陽總輻照量傾斜面上的太陽總輻照量用（7）式計算：式中：QS——傾斜面上的總輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；SS——傾斜面上的直接輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)，見附錄C；DS——傾斜面上的散射輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)，見附錄C；RS——傾斜面上的反射輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)，見附錄C。7.6峰值日照時數(shù)峰值日照時數(shù)用（8）式計算：/式中：Tp——一段時間的峰值日照時數(shù)；7Q——一段時間的總輻照量，計算中需將單位轉(zhuǎn)換為kWh/m2。7.7起伏地形下太陽總輻照量計算方法宜用于受復(fù)雜地形影響較大的山地或丘陵地貌區(qū)域，在氣候?qū)W方法的計算結(jié)果上進行分布式模擬計算，按公式（9）進行計算：式中：Qαβ——起伏地形下太陽總輻照量,單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；Qbαβ——起伏地形下太陽直接輻照量,單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)，見附錄E；Qdαβ——起伏地形下散射輻照量,單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)，見附錄E；Qrαβ——地形反射輻照量,單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)，見附錄E。8太陽能資源評估8.1太陽能資源（總輻射）等級8.1.1劃分指標采用太陽總輻射年輻照量、穩(wěn)定度、直射比和日峰值日照時數(shù)作為太陽能資源（總輻射）等級劃分指標。8.1.2太陽能資源豐富程度等級采用代表年數(shù)據(jù)，計算評估目標的年水平面總輻照量，參照GB/T31155-2014中4.2的劃分標準，分為最豐富（A）、很豐富（B）、豐富（C）和一般（D）四個等級，劃分標準見表1。表1太陽能資源豐富程度等級ABCD注：G表示總輻射年輻照量，采用多年平均值（一般取30年平均）。8.1.3穩(wěn)定度等級采用代表年數(shù)據(jù)，參照GB/T31155-2014中4.3的劃分標準，分為很穩(wěn)定（A）、穩(wěn)定（B）、一般（C）和欠穩(wěn)定（D）四個等級，劃分標準見表2。表2穩(wěn)定度等級8RwABCRw＜0.28D8.1.4直射比等級采用代表年數(shù)據(jù)，參照GB/T31155-2014中4.4的劃分標準，分為很高（A）、高（B）、中（C）和低（D）四個等級，劃分標準見表3。表3直射比等級A高B中C低RD＜0.35D注：RD表示年直接輻射比，計算RD時，首先計算水平面直接輻射和總輻射年輻照量的多年平均值（一般取30年平），8.1.5日峰值日照時數(shù)等級采用代表年數(shù)據(jù)，計算評估目標的日峰值日照時數(shù)，進行并網(wǎng)發(fā)電適宜程度評估，劃分標準見表4。表4日峰值日照時數(shù)等級TP＞5.1ABCTPD注：TP表示日峰值日照時數(shù)，采用多年平均值（一般取30年平均）。8.2太陽能直接輻射資源等級8.2.1劃分指標采用年法向直接輻射輻照量、法向直接輻射穩(wěn)定度和直射比作為太陽能直接輻射資源等級劃分指標。8.2.2年法向直接輻射輻照量等級采用代表年數(shù)據(jù)，參照GB/T33677-2017中4.2的劃分標準，分為一類資源區(qū)（A）、二類資源區(qū)（B）、三類資源區(qū)（C）和四類資源區(qū)（D）四個等級，劃分標準見表5。表5年法向直接輻射輻照量等級9A5040≤HDN＜6120B3600≤HDN＜5040CHDN＜1000HDN＜3600D注：HDN表示年法向直接輻射輻照量，采用多年平均值（一般取30年平均）。8.2.3法向直接輻射穩(wěn)定度等級采用代表年數(shù)據(jù)，參照GB/T33677-2017中4.3的劃分標準，分為很穩(wěn)定（A）、穩(wěn)定（B）、一般（C）和欠穩(wěn)定（D）四個等級，劃分標準見表6。表6法向直接輻射穩(wěn)定度等級Rwd≥0.7A0.5≤Rwd＜0.7B0.3≤Rwd＜0.5CRwd＜0.3D注：Rwd表示太陽直接輻射穩(wěn)定度，計算Rwd時，首先計算多年平均（一般取30年平均）的各月平均日法8.2.4直射比等級應(yīng)參照表3的劃分標準進行直射比等級劃分。8.3評估內(nèi)容要求8.3.1區(qū)域太陽能資源分布特征分析評估目標所在區(qū)域太陽能資源總體分布特征及主要成因。8.3.2日照時數(shù)和日照百分率變化特征分析評估目標區(qū)域參證氣象站的日照時數(shù)和日照百分率年際變化和年變化特征。8.3.3太陽能資源年際變化特征利用近30年以上的長序列年值數(shù)據(jù)，分析太陽能資源各要素的年際變化特征，說明其總體變化趨勢及其對當?shù)靥柲苜Y源開發(fā)利用的可能影響。8.3.4太陽能資源年變化特征8.3.4.1利用代表年逐月數(shù)據(jù)，分析太陽能資源各要素的年變化特征。8.3.4.2評估目標區(qū)域如有現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，則應(yīng)分析實測年太陽能資源各要素的年變化特征和逐日最大輻照度的變化特征等。8.3.5太陽能資源日變化特征評估目標區(qū)域如有現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，則應(yīng)利用短期實測數(shù)據(jù)中的分鐘值或小時值，分析太陽能資源各要素日變化特征，說明不同天氣條件（晴天、多云、霧霾、沙塵、陰天、雨天等）下的輻照度隨天氣變化的特征和強度。8.3.6太陽能資源評價結(jié)論8.3.6.1太陽能資源（總輻射）評價結(jié)論包括但不限于：a)太陽能資源豐富程度；b)水平面總輻射穩(wěn)定度等級；c)直射比等級；d)日峰值日照時數(shù)等級。8.3.6.2太陽能直接輻射資源評價結(jié)論包括但不限于：a)年法向直接輻射輻照量等級；b)法向直接輻射穩(wěn)定度等級；c)直射比等級。8.3.6.3應(yīng)針對太陽能資源的不同利用方式（如光伏發(fā)電、光熱發(fā)電），給出開發(fā)利用建議。重要參數(shù)列表A.1可能的總輻射日輻照量表A.1可能的總輻射日輻照量單位為MJ·m-2·d-150A.2內(nèi)蒙古地區(qū)逐月的可照時數(shù)表A.2內(nèi)蒙古地區(qū)逐月可照時數(shù)表單位為小時（h）月北緯36°40°42°44°46°48°50°52°54°56°時時時時時時時時時時309.7299.4293.7287.8281.2274.0266.2257.6248.0237.1二月（平）304.7299.6296.8293.7290.4286.8283.1276.5272.0266.5二月（閏）315.6310.3307.4304.2300.8297.1293.2286.5281.8276.1三月369.9369.3368.9368.5368.1367.8367.4366.2365.7365.1392.4397.3399.9402.6405.6408.9412.5415.2419.3424.0434.8444.4449.8455.5481.7468.5475.9484.5493.7504.1435.2447.0453.6460.7468.4476.8486.2498.2510.2521.1七月442.4453.5459.6466.1473.2480.9489.5501.4512.4524.9416.9423.5427.3431.3435.5440.2445.3453.0459.3466.5370.5371.8372.6373.4374.2375.1376.2379.9381.4383.0十月347.9343.9341.8339.4336.9334.1331.3330.3327.0323.4十一月306.7297.9293.1287.9282.4276.3269.7265.0257.2248.5十二月301.2239.5283.0276.1268.5260.4251.4242.3231.1231.4平年4432.34437.14440.14443.04446.14449.84454.74470.14477.34415.6（閏年）4443.24447.84450.74453.04456.54460.14464.84480.14487.14525.2A.3各月代表日及其赤緯角和下墊面的地表反照率表A.3各月代表日及其赤緯角n（日期序號平年/閏年）n（日期序號平年/閏年）表A.4典型下墊面的地表反照率單位為%雪雪長年代訂正方法B.1線性相關(guān)訂正法將有長期輻射觀測的參證氣象站同期逐時水平面總輻照量數(shù)據(jù)與現(xiàn)場輻射觀測站實測的各月逐時水平面總輻照量數(shù)據(jù)建立相關(guān)關(guān)系：k,b——均為經(jīng)驗系數(shù)；y——現(xiàn)場輻射觀測站實測水平面總輻照量；x——參證氣象站同期水平面總輻照量。如果兩者相關(guān)性較好，則分月進行延長訂正，即將參證氣象站多年對應(yīng)月份平均水平面總輻照量代入公式D.1，獲得現(xiàn)場輻射測站多年對應(yīng)月份平均水平面總輻照量，各月求和即可得到現(xiàn)場輻射測站多年平均年水平面總輻照量。B.2比值訂正法如果現(xiàn)場輻射站觀測值與同期參證氣象站觀測值的比值是穩(wěn)定的，則長年代訂正公式如下：Qa——現(xiàn)場輻射觀測站的多年平均輻射月值；Qb——參證氣象站的多年平均輻射月值；Qa'——現(xiàn)場輻射觀測站的觀測月月值；Qb'——參證氣象站的觀測月月值。B.3氣候計算法氣候計算法是建立在總輻射的氣候?qū)W計算方法基礎(chǔ)上，適用于本站或臨近氣象站有長年代的日照或者云觀測資料。計算方法見附錄D。若計算點附近的氣象站無長期太陽輻射觀測記錄，應(yīng)選擇與計算點處于同一氣候區(qū)、且距離最近的長期輻射觀測站的經(jīng)驗系數(shù)a和b，結(jié)合計算點所在地區(qū)氣象站多年平均月日照百分率，代入公式（5）中，近似估算計算點的多年平均總輻照值。值得注意的是，氣候計算法經(jīng)驗性很強，存在經(jīng)驗系數(shù)的穩(wěn)定性和時空擴展問題。在條件允許的情況下，一般建議建立太陽輻射觀測站，開展至少一年的輻射要素觀測。有關(guān)重要參數(shù)的計算方法C.1日地距離系數(shù)的計算日地距離系數(shù)是計算日地外水平面太陽輻照量時使用的參數(shù)，用（C.1）式計算：式中：p——日地距離系數(shù)，無量綱；x——計算參數(shù)，無量綱數(shù)；N——日序。取值范圍為1到365或366，1月1日取日序為1；N0——計算參數(shù)，由（C.3）式計算：式中：y——計算年份，無量綱數(shù)；INT()——取整數(shù)的標準函數(shù)。在太陽能工程設(shè)計中，通常采用（C.4）式近似計算：式中：p——日地距離系數(shù)，無量綱；N——日序，1月1日為1，12月31日為365。C.2太陽赤緯的計算太陽赤緯由（C.5）式計算：式中：δ——太陽赤緯，單位為弧度（rad）；x——計算參數(shù)，無量綱數(shù)，由（C.2）式計算。在太陽能工程設(shè)計中，對δ的計算通常采用（C.6）式近似計算：式中：δ——太陽赤緯。取值范圍為－23.45o～+23.45o，單位為度，可轉(zhuǎn)換為弧度（radN——日序，1月1日為1，12月31日為365。C.3日出、日落時角的計算日出、日落時角由(C.7)式計算，負值為日出時角，正值為日落時角：式中：wo——日出、日落時角，單位為弧度（rad公式（2）計算中為日落時角，取正值；φ——地理緯度，單位為弧度（radδ——太陽赤緯，單位為弧度（rad）。C.4可照時數(shù)的計算可照時數(shù)是計算日照百分率時用到的參數(shù)，用（C.8）和（C.9）式計算：式中：TA——日可照時數(shù)，單位為小時（h）；TB——半日可照時數(shù)，單位為小時（h）；y——蒙氣差，取值為34′；由于地球每小時自轉(zhuǎn)15°,所以可照時數(shù)也可用（C.10）式計算：C.5月日照百分率的計算月日照百分率由(C.11)式計算:式中：S1——月日照百分率，無量綱數(shù)；S——月實際日照時數(shù)，單位為小時（hTM——月可照時數(shù)，由（C.8）和（C.9）式計算，全月逐日可照時數(shù)累加；INT()——取整數(shù)的標準函數(shù)。C.6傾斜面上直接輻射、散射輻射和反射輻射月輻照量的計算式中：SS——傾斜面上的直接輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；DS——傾斜面上的散射輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；RS——傾斜面上的反射輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；QH——水平面上的總輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；SH——水平面上的直接輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；DH——水平面上的散射輻射月輻照量，單位為兆焦耳每平方米(MJ/m2)；Rb——傾斜面與水平面上的日太陽直接輻射輻照量之比的月平均值；φ——地理緯度，單位為度（O）；β——傾斜面與水平面之間的夾角（傾角單位為度（Oδ——各月代表日的太陽赤緯，單位為度（O），見附表A；w——各月代表日的日落時角，單位為度（O）；p——月平均地表反照率，單位為百分比（%），見附錄A。太陽總輻照量經(jīng)驗公式系數(shù)的計算方法選擇離計算點最近的太陽輻射觀測站，作為計算系數(shù)的參考點。根據(jù)參考點歷年觀測的月太陽總輻射和月日照百分率，計算系數(shù)a和b，其計算公式如（D.1）和（D.2）。式中：S'1i——參考站點逐年月日照百分率； S'1——參考站點月日照百分率的平均值；yi=——參考站點逐年月實際太陽總輻射量與月天文輻射總量的比值；y——參考站點歷年月實際太陽總輻射量與月天文輻射總量比值的平均值；n——觀測資料的樣本數(shù)。起伏地形下太陽輻射計算方法E.1水平面總輻射計算模型按照GB/T37526-2019的規(guī)定，水平面總輻照量由公式（E.1）計算:式中：Q——水平面總輻照量；Q議——地外水平面太陽輻照量，計算方法參見GB/T37526-2019的附錄B；aG，bG——經(jīng)驗系數(shù)，計算方法參見附錄D；s——日照百分率。E.2水平面直接輻射和散射輻射計算模型Qh——水平面直接輻射輻照量；Qd——散射輻射輻照量；Q議——地外水平面太陽輻照量，計算方法參見GB/T37526-2019的附錄B；aG，bG，a,b,c——經(jīng)驗系數(shù)；s——日照百分率。E.3起伏地形下地外水平面太陽輻照量分布式計算模