光伏地理信息系统 5.3 用户手册

大部分工具都在 光伏地理信息系统5.3 需要用户的一些输入 - 这 作为普通的 Web 表单进行处理，用户单击选项或输入信息，例如 光伏系统的规模。

在输入计算数据之前，用户必须选择地理位置
进行计算。

这是通过以下方式完成的：

光伏地理信息系统5.3 允许 用户 得到多个不同的结果 方式：

 

2. 使用地平线信息

太阳辐射和/或光伏性能的计算 光伏地理信息系统5.3 可以使用有关的信息
当地地平线来估计附近山丘阴影的影响或 山。
用户对此选项有多种选择，如右侧所示 地图在
光伏地理信息系统5.3 工具。

3.选择太阳辐射 数据库

太阳辐射数据库 (DB) 可用于 光伏地理信息系统5.3 是：

当未提供 raddatabase 参数时，默认使用这些数据库
在非交互式工具中。这些也是 TMY 工具中使用的数据库。

4. 光伏并网系统计算 表现

光伏系统 将能量转换为 阳光转化为电能。尽管光伏组件产生直流（DC）电， 通常，这些模块连接到逆变器，将直流电转换为交流电，这 然后可以在本地使用或发送到电网。这类 光伏系统 称为并网光伏发电。这 能源产量的计算假设所有本地未使用的能源都可以 发送到网格。

4.1 光伏系统计算的输入

光伏地理信息系统 需要用户提供一些信息来计算光伏能量 生产。这些输入描述如下：

光伏组件的性能取决于温度和 太阳辐照度，但是
确切的依赖性各不相同 不同类型的光伏组件之间。此刻我们可以
估计由于以下原因造成的损失 温度和辐照度对以下类型的影响
模块：晶体硅 细胞；由 CIS 或 CIGS 和薄膜制成的薄膜模块
由碲化镉制成的模块 （碲化镉）。

对于其他技术（特别是各种非晶技术），这种修正不能
此处计算。如果您选择此处的前三个选项之一，则计算 表现
将考虑所选性能的温度依赖性
技术。如果您选择其他选项（其他/未知），计算将假设损失 的
由于温度影响而产生的功率的 8%（已发现对于以下情况来说是合理的通用值）
温带气候）。

光伏发电输出还取决于太阳辐射的光谱。 光伏地理信息系统5.3 能 计算
阳光光谱的变化如何影响整体能源生产 来自PV
系统。目前可以对晶体硅和 CdTe 进行此计算 模块。
请注意，当使用 NSRDB 太阳辐射时，此计算尚不可用 数据库。

这是制造商宣称光伏阵列在标准条件下可以产生的功率
测试条件（STC），即每平方米恒定1000W的太阳辐射
阵列平面，阵列温度为 25°C. 峰值功率应输入
千瓦峰值 (kWp)。如果您不知道模块声明的峰值功率，而是知道
知道 模块的面积和声明的转换效率（百分比），您可以
计算 峰值功率为功率 = 面积 * 效率 / 100。请参阅常见问题解答中的更多说明。

双面组件： 光伏地理信息系统5.3 不't对双面进行具体计算 目前的模块。
希望探索该技术可能带来的好处的用户可以 输入 的功率值
双面铭牌辐照度。这也可以从 前侧峰
功率P_STC值和双面系数， φ （如果报告在 模块数据表）为：P_BNPI
= P_STC * (1 + φ * 0.135）。注意，这种双面方法不是 适用于 BAPV 或 BIPV
安装或用于安装在 NS 轴（即面向）上的模块 电子战。

估计的系统损耗是系统中实际引起功率的所有损耗
输送到电网的电力低于光伏组件产生的电力。那里
造成这种损耗的原因有很多，例如电缆损耗、电源逆变器、污垢（有时
雪）在模块上等等。多年来，这些模块也往往会失去一些它们的功能
功率，因此系统生命周期内的平均年输出将降低几个百分点
比最初几年的产量。

我们为总体损失设定了 14% 的默认值。如果你有一个好主意
值会有所不同（可能是由于逆变器效率非常高），您可以减少此值 价值
一点。

对于固定（非跟踪）系统，模块的安装方式会影响
模块的温度，进而影响效率。实验表明
如果模块后面的空气流动受到限制，模块可能会受到相当大的影响
更热（高达 15°C 在 1000W/m2 阳光下）。

在 光伏地理信息系统5.3 有两种可能性： 独立式，意味着模块是 已安装
放在机架上，模块后面空气自由流动；和建筑一体化， 意味着
这些模块完全内置于墙壁或屋顶的结构中 建筑物，没有空气
模块后面的运动。

某些类型的安装介于这两个极端之间，例如，如果模块是
安装在带有弯曲屋顶瓦片的屋顶上，允许空气在后面流动 模块。在这样的
案例中， 性能将介于两个计算的结果之间
可能的 这里。

这是光伏组件与水平面的角度，对于固定（非跟踪）
安装。

对于某些应用，斜角和方位角是已知的，例如，如果 PV
模块将建在现有的屋顶上。然而，如果你有机会选择 这
斜率和/或方位角， 光伏地理信息系统5.3 还可以为您计算出最优的 价值观 对于坡度和
方位角（假设全年角度固定）。

方位角或方向是光伏模块相对于正南方向的角度。 -
90° 是东，0° 是南和 90° 是西。

对于某些应用，斜角和方位角是已知的，例如，如果 PV
模块将建在现有的屋顶上。然而，如果你有机会选择 这
斜率和/或方位角， 光伏地理信息系统5.3 还可以为您计算出最优的 价值观 对于坡度和
方位角（假设全年角度固定）。

如果您单击选择此选项， 光伏地理信息系统5.3 将计算PV的斜率 提供全年最高能量输出的模块。 光伏地理信息系统5.3 还可以 如果需要，计算最佳方位角。这些选项假设倾斜角和方位角 全年保持固定。

适用于连接到电网的固定安装光伏系统 光伏地理信息系统5.3 可以计算成本 光伏系统产生的电力。该计算基于 "等级化 能源成本" 方法，类似于固定利率抵押贷款的计算方式。你需要 输入一些信息进行计算：

该计算假设每年有固定的光伏维护成本
系统 （如更换损坏的部件），相当于原成本的3%
的 系统。

4.2 光伏并网计算输出 系统计算

计算的输出包括能源生产的年平均值和
平面内 太阳辐射以及月值图表。

除了年平均光伏发电量和平均辐照度外， 光伏地理信息系统5.3 还报道
光伏输出的逐年变化，作为标准差 年价值超过
所选太阳辐射数据库中太阳辐射数据的周期。 您还可以获得
概述了各种影响造成的光伏输出的不同损耗。

当您进行计算时，可见的图表就是 PV 输出。如果让鼠标指针
将鼠标悬停在图表上方，您可以看到每月的数字值。您可以在
单击按钮的图表：

图表的右上角有一个下载按钮。此外，您还可以下载 PDF
包含计算输出中显示的所有信息的文档。

5. 计算太阳跟踪光伏系统 表现

5.1 跟踪 PV 计算的输入

第二个 "选项卡" 的 光伏地理信息系统5.3 让用户进行计算 能源生产来自
各种类型的太阳跟踪光伏系统。太阳跟踪光伏系统具有 光伏组件
安装在白天移动模块的支架上，使模块面向 方向
太阳的。
假定这些系统已并网，因此光伏发电独立于
当地能源消耗。

6. 计算离网光伏系统性能

6.1 离网光伏计算的输入

光伏地理信息系统5.3 需要用户提供一些信息来计算光伏能量 生产。

这些输入描述如下：

这是制造商宣称光伏阵列在标准条件下可以产生的功率
测试条件为平面内每平方米恒定1000W太阳辐射 的
阵列，阵列温度为 25°C. 峰值功率应输入 瓦特峰值 （WP）。
请注意与并网和跟踪光伏计算的区别，其中该值 是
假定单位为 kWp。如果您不知道模块声明的峰值功率，而是知道
知道模块的面积和声明的转换效率（百分比），您可以
计算峰值功率为功率 = 面积 * 效率 / 100。请参阅常见问题解答中的更多说明。

这是离网系统中使用的电池的尺寸或能量容量，以单位测量
瓦时 (Wh)。如果您知道电池电压（例如 12V）和电池容量
嗯，能量容量可以计算为energycapacity=电压*容量。

容量应为从充满电到完全放电的标称容量，即使
系统设置为在电池完全放电之前断开电池连接（请参阅下一个选项）。

电池，尤其是铅酸电池，如果完全放电，会很快退化。
放电过于频繁。因此，应用了截止，以便电池电量不会低于 一个
充满电的一定百分比。这应该在这里输入。默认值为 40%
（对应铅酸电池技术）。对于锂离子电池，用户可以设置较低的
截止例如20%。每日消耗量

这是系统运行期间所有连接到系统的电气设备的能耗
24 小时期间。 光伏地理信息系统5.3 假设每日消耗已分配 离散地超过
一天中的几个小时，对应于大多数的典型家庭使用 期间的消费
晚上。假设的每小时消耗比例 光伏地理信息系统 5.3 如下所示，数据
文件可在此处获取。

如果您知道消耗配置文件与默认消耗配置文件不同（见上文），则您有
上传您自己的选项。上传的 CSV 文件中的每小时消耗信息
应包含 24 小时值，每个值各占一行。文件中的值应该是
每小时发生的每日消耗的分数，以及数字的总和
等于 1。应根据当地时间标准时间定义每日消耗情况， 没有
如果与位置相关，则考虑夏令时补偿。格式相同 这
默认消耗文件。

6.3 计算 离网光伏计算的输出

光伏地理信息系统 计算离网光伏发电量，考虑太阳能 几年内每小时的辐射量。计算是在 以下步骤：

离网光伏工具的输出包括年度统计值和月度图表
系统性能值。
共有三种不同的月度图表：

这些可以通过按钮访问：

请注意以下解释离网结果的信息：

7. 月平均太阳辐射数据

该选项卡允许用户可视化和下载太阳辐射的月平均数据和
多年期间的温度。

每月辐射选项卡中的输入选项

用户应首先选择输出的开始和结束年份。然后还有 一个
用于选择要计算的数据的选项数量

该值是照射到一平方米面积的太阳辐射能量的月总和。
水平面，以 kWh/m2 为单位测量。

该值是照射到一平方米平面上的太阳辐射能量的月总和
始终面向太阳的方向，以 kWh/m2 为单位测量，仅包括辐射
直接从太阳圆盘到达。

该值是照射到一平方米平面上的太阳辐射能量的月总和
面向赤道方向，倾斜角度可提供年最高气温
辐照度，以 kWh/m2 为单位测量。

该值是照射到一平方米平面上的太阳辐射能量的月总和
面向赤道方向，以用户选择的倾角，测量为
千瓦时/平方米。

到达地面的大部分辐射并非直接来自太阳，而是
由于空气（蓝天）云和雾霾的散射而产生。这称为扩散
辐射。这个数字给出了到达地面的总辐射的分数，即 由于漫射辐射。

每月辐射输出量

每月辐射计算的结果仅以图表形式显示，尽管
表格值可以 CSV 或 PDF 格式下载。
最多有三个不同的图表 单击按钮即可显示：

用户可以请求几种不同的太阳辐射选项。这些都将是 显示在
同一张图。用户可以通过单击隐藏图表中的一条或多条曲线
传说。

8. 每日辐射剖面数据

该工具可让用户查看并下载太阳辐射和空气的平均每日概况
给定月份的温度。该剖面图显示了太阳辐射（或温度）如何
平均每个小时都在变化。

每日辐射剖面选项卡中的输入选项

用户必须选择要显示的月份。对于该工具的网络服务版本 这也是
可以通过一个命令获取全部 12 个月。

每日配置文件计算的输出是 24 小时值。这些可以显示
作为 UTC 时间或本地时区时间的函数。请注意当地日光
保存 不考虑时间。

可以显示的数据分为三类：

每日辐射剖面选项卡的输出

至于每月辐射选项卡，用户只能看到图形形式的输出，尽管
桌子 可以以 CSV、json 或 PDF 格式下载这些值。用户选择
三人之间 单击相关按钮即可显示图表：

9. 每小时太阳辐射和光伏数据

使用的太阳辐射数据 光伏地理信息系统5.3 每一小时由一个值组成 一个
多年期。该工具使用户能够访问太阳能的全部内容 辐射
数据库。此外，用户还可以请求计算每个光伏发电的发电量。
小时 在选定的时间段内。

9.1 每小时辐射和PV的输入选项 电源选项卡

与并网光伏系统性能计算有几个相似之处
作为 出色地 作为跟踪光伏系统性能的工具。在每小时工具中可以
选择 之间 一个固定平面和一个跟踪平面系统。对于固定平面或
单轴跟踪 这 坡度必须由用户给出或优化的坡度角度必须
被选择。

除了安装类型和角度信息外，用户还必须 选择第一个
和去年的每小时数据。

默认情况下，输出由全局面内辐照度组成。然而，还有另外两个
数据输出选项：

这两个选项可以一起选择，也可以单独选择。

9.2 每小时辐射和光伏发电选项卡的输出

与其他工具不同 光伏地理信息系统5.3，对于每小时数据只有以下选项 下载
CSV 或 json 格式的数据。这是由于数据量很大（最多 16 个） 年每小时
值），这会使将数据显示为困难且耗时 图表。格式
输出文件的描述见此处。

9.3 注意事项 光伏地理信息系统 数据时间戳

每小时的辐照度值 光伏地理信息系统-SARAH1 和 光伏地理信息系统-SARAH2 数据集已检索
根据对欧洲地球同步卫星图像的分析 卫星。即便如此，这些
卫星每小时拍摄不止一张图像，我们决定只 每小时每张图像使用一张
并提供瞬时值。所以，辐照度值 提供于 光伏地理信息系统5.3 是
图中所示时间的瞬时辐照度 这 时间戳。即使我们使
假设瞬时辐照度值 会 是该小时的平均值，在
现实是那一刻的辐照度。

例如，如果辐照度值为 HH:10，则 10 分钟的延迟源自
使用的卫星和位置。 SARAH 数据集中的时间戳是
卫星 “看到” 一个特定的位置，所以时间戳会随着 位置和
使用卫星。对于 Meteosat Prime 卫星（覆盖欧洲和非洲 东经 40 度），数据
来自 MSG 卫星和 "真的" 时间因各地而异 整点过 5 分钟
南部非洲至北欧 12 分钟。对于气象卫星 东方卫星、 "真的"
时间从整点前 20 分钟左右到 就在搬家时间之前
从南到北。对于美国的地点，NSRDB 数据库，也是从
基于卫星的模型，时间戳始终存在 小时：00。

对于来自再分析产品（ERA5 和 COSMO）的数据，由于估计辐照度的方式
计算时，每小时的值是该小时内估计的辐照度的平均值。
ERA5 提供 HH:30 处的值，因此以小时为中心，而 COSMO 提供每小时的值
每小时开始时的值。除太阳辐射以外的变量，例如环境
温度或风速也以每小时平均值报告。

对于每小时数据，使用 oen 光伏地理信息系统-SARAH数据库，时间戳是唯一的 的
辐照度数据和其他来自重新分析的变量是值
对应那个小时。

10. 典型气象年（TMY）数据

此选项允许用户下载包含典型气象年的数据集
（TMY）数据。该数据集包含以下变量的每小时数据：

该数据集是通过选择每个月最多的数据来生成的 "典型的" 一个月后 的
可用的完整时间段，例如 16 年（2005-2020） 光伏地理信息系统-SARAH2。 用于的变量
选择典型月份为全球水平辐照度、空气 温度和相对湿度。

10.1 TMY 选项卡中的输入选项

TMY工具只有一个选项，就是太阳辐照数据库和对应时间
用于计算 TMY 的期间。

10.2 TMY 选项卡中的输出选项

通过选择适当的字段，可以将 TMY 的字段之一显示为图表 在
下拉菜单并单击 "看法"。

提供三种输出格式：通用 CSV 格式、json 格式和 EPW
(EnergyPlus Weather) 格式适用于建筑能源中使用的 EnergyPlus 软件
性能计算。后一种格式从技术上讲也是 CSV，但称为 EPW 格式
（文件扩展名.epw）。

关于 TMY 文件中的时间戳，请注意

有关输出数据格式的更多信息可在此处找到。