1.1.2.2 NASA地面辐射数据库
NASA地面辐射数据库是根据卫星观测的大气层顶的辐射(Top of atmosphere radiance)、云层分布图、臭氧层分布图、悬浮颗粒物分布等数据,通过复杂的建模和运算得到了全球地表水平面总辐射数据,然后根据相关公式由水平面的总辐射推算出水平面的散射辐射和法向直接辐射(DNI)数据。“云”为是指停留大气层上的水滴或冰晶胶体的集合体,光线在穿射这些水滴以及冰晶胶体的时候会发生折射、散射、衰弱。从而达到卫星的反射光线减弱以及成像与实际位置出现偏差,在成像上体现为模糊不清、阴暗。
我国南方地区,特别是长江以南的地域,水网纵横密布。水汽蒸发会在对流层形成比较厚的云层,由于卫星受到云层、空气悬浮物、大型水体影响的因素影响。NASA的数据和一般地面气象站的数据差距就非常大。(见表1-1)
我国西北新疆、内蒙、青海、甘肃等地区开阔、干旱、太阳辐射较好的地区。已经建成的光伏电站自备气象站的辐射数据(西北隔壁沙漠地区地面观测站较少)与NASA数据库的数值相差较小。
1.1.3 自备气象站
有些EPC公司或者专业的光伏公司也会有自己的气象站数据。比如上海淘科提供的上海地区2014年1-8月的气象站数据如下表1-1。官方气象局的太阳能辐照数据每分钟采集一次,专业的光伏气象站每隔0.5秒-1秒钟采集一次气象数据(辐照度、风速、温度)准确度相对较高,非常有利用价值。
表1-1
表1-1中所示,上海地区最佳倾角条件下(28°)的辐照度数据。2014年实测辐照度数据与Meteonorm数据相差较小,而NASA(本文参考RETSCREEN自带数据)数据偏大,数据相差30%。
1.1.4 2004年前我国地面气象站数据准确性分析
由于我国光伏行业起步比较晚,对太阳能辐射的数据收集的不细致、不全面。大部分数据的记录时间间隔为3小时,有很多缺失数据都是采用数学插补法来获得。有的气象站在早起根本不收录太阳能辐射资料,很多数据都是由已知的气象要素数据推算出来的。
20世纪90年代,我国执行的气象辐射观测方法,对辐射观测站进行了一、二、三级的分级。只有一级站才有全面的的观测数据:总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射、净全辐射。三级站只测量总辐射。由于当时全国270个台站中,只有1/3站点有能力观测太阳能辐射数据(90余个被METEONORM收录)其余的站点的太阳能辐照数据是依据公式推算出来的。这样的数据已经失去了在发电量估算的使用价值。
由于我国有90余个气象站数据被METEONORM收录,METEONORM数据库中我国的气象站数据准确也有待商榷。而且目前METEONORM软件是收取服务费的,而且服务费用很高。我们目前能够使用的免费数据截至1990-2005年左右。