太阳能评估报告_太阳能光伏产业现状与发展趋势

太阳辐射照度一般表述为辐射通量密度或者功率密度单位为,而太阳能转化为其他能源是需要将入射太阳辐射照度乘以收集器的总有效面积。估计太阳能发电的过程是基于可用的太阳辐照度，特定系统设计以及其他重要的环境因素。在考虑转换以及设备运行期间的能量损耗，光伏板的能量转换效率一般低于20%。对于CSP来说，由于热力学效应的非线性，将CSP的输出与DNI联系很具有挑战。目前有很多模型可以用来估计太阳能转换系统的性能例如：

Marion, B., M. Anderberg, and P. Gray-Hamm. 2006. “Recent Upgrades and Revisions to PVWATTS.”
Gilman, Paul, and Aron Dobos. 2012. “System Advisor Model, SAM 2011.12.2: General Description.”

Lilienthal, P. 2005. “HOMER® Micropower Optimization Model.” Related Information: Presented at the 2004 DOE Solar Energy Technologies Program Review Meeting, 25-28 October 2004, Denver, Colorado. Also Included in the Proceedings Available on CD-ROM (DOE/GO--2067; NREL/CD-520-37140).

自从Claude Pouillet推测太阳辐射能量，现在称之总太阳辐射（TSI，Total solar irradiance），目前大家接受的TSI为13667（位于平均日地距离处），大气层顶太阳辐射1415（近日点），1321（远日点）。

三类太阳辐射：

DNI(direct normal irradiance):直接法向辐照度，测量5-5.7度视场的日温计，测量平面法向平行于太阳光方向。

DHI(diffuse horizontal irradinace):水平方向漫射辐照度，水平面方向接收的散射光，不包含DNI的来自天空的光（被气溶胶，云等散射的太阳光），使用遮挡（除去直射）的180度的日照强度计测量。

GHI(Global horizontal irradiance):水平方向总辐射照度，半球面内水平方向太阳下行辐射，使用无遮挡（包含直射）的180度的日照强度计测量。

对于水平面来说，GHI=DNI*cos（SZA）+DHI，SZA为solar-zenith angle

太阳辐照度测量和模型估计的不确定性影响太阳能预测和资源评估的系统设计和性能。

太阳辐射受大气扩线的影响

通过大气层到达地面的太阳辐射，被大气吸收和散射，和透射，而且不同的大气成分对不同波长产生影响。但是云是影响最显著的因素。

97%的太阳辐射能量集中在290 nm to 3000 nm，根据黑体辐射公式，太阳的黑体辐射温度相当于5520k

太阳的位置和大气成分影响着太阳能转换，对于太阳能预测第一步是估计晴空辐射（基于遥感数据和气候数据），第二步是计算云的比例。其中根据预报要求不同，云参数可以根据地面观测设备和卫星载荷或者数值天气预报估计。另外在太阳发电厂附近地面测量的太阳辐射，为模型的数据和验证提供额外数据。