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太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响分析

张俊 俞文政 申彦波

张俊, 俞文政, 申彦波. 太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响分析[J]. 华南师范大学学报(自然科学版), 2019, 51(4): 86-92. doi: 10.6054/j.jscnun.2019070
引用本文: 张俊, 俞文政, 申彦波. 太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响分析[J]. 华南师范大学学报(自然科学版), 2019, 51(4): 86-92. doi: 10.6054/j.jscnun.2019070
ZHANG Jun, YU Wenzheng, SHEN Yanbo. An Analysis of the Influence of Solar Radiation Variation on the Optimum Dip Angle of Photovoltaic Power Plant[J]. Journal of South China normal University (Natural Science Edition), 2019, 51(4): 86-92. doi: 10.6054/j.jscnun.2019070
Citation: ZHANG Jun, YU Wenzheng, SHEN Yanbo. An Analysis of the Influence of Solar Radiation Variation on the Optimum Dip Angle of Photovoltaic Power Plant[J]. Journal of South China normal University (Natural Science Edition), 2019, 51(4): 86-92. doi: 10.6054/j.jscnun.2019070

太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响分析

doi: 10.6054/j.jscnun.2019070
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41375160

江苏省普通高等学校哲学社会科学重点研究基地重大项目 2010JDXM027

详细信息
    通讯作者:

    俞文政,教授,Email:ywzheng519@126.com

  • 中图分类号: P49

An Analysis of the Influence of Solar Radiation Variation on the Optimum Dip Angle of Photovoltaic Power Plant

  • 摘要: 从中国典型资源区选取6个一级辐射站(北京、额济纳旗、格尔木、拉萨、喀什、郑州站)1961—2016年的太阳总辐射、水平面直接辐射和散射辐射数据资料,在用气候倾向估计法分析太阳辐射的变化趋势和利用Klein-Hay模型计算分析最佳倾角的基础上,分析太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响.结果显示:(1)近56年,6个一级辐射站的太阳辐射量的总体变化趋势是下降的;除格尔木市和郑州市外,其他4个城市的水平面直接辐射量呈下降趋势;从2003年开始,北京市出现散射比大于直射比的情况;1976年后,郑州市的散射比大于直射比;格尔木、喀什、拉萨市近56年的直射比均高于散射比;额济纳旗市的直射比、散射比变化不明显. (2) 6个典型资源区一级辐射站的最佳倾角随着太阳辐射量的降低而减小;北京、喀什、拉萨市的最佳倾角的下降受总辐射量和直射比的影响;格尔木市和郑州市的最佳倾角的下降受总辐射量和散射比的影响.
  • 图  1  6个一级辐射站的地面站点分布图

    Figure  1.  The map of ground solar radiation of the six primary radiation stations

    图  2  6个一级辐射站的太阳总辐射量的累积距平值

    Figure  2.  The cumulative anomaly of total solar radiation at the ground sites of the six primary radiation stations

    图  3  6个一级辐射站的水平面总辐射量、水平面直接辐射量和散射辐射量的时间变化特征

    Figure  3.  The time-varying characteristics of total solar radiation, direct irradiation and diffuse irradiation at the ground sites of the six primary radiation stations

    图  4  6个一级辐射站的直射比和散射比的时间变化特征

    Figure  4.  The temporal variation of direct irradiation ratio and diffuse irradiation ratio of the six primary radiation stations

    图  5  6个一级辐射站的最佳倾角年际变化

    Figure  5.  The interannual variation of the optimum dip angle of the six primary radiation stations

    表  1  6个一级辐射站的年太阳总辐射的气候倾向率及气候倾向相对变率

    Table  1.   The climatic tendency rate and relative climatic tendency rate of the total annual solar radiation of the six primary radiation stations

    站点 每50年的气候倾向相对变率/% 每10年的倾向率/MJ 倾向率线性回归曲线 时间尺度上的显著性检验
    北京站 -16.5 -190.6 y= -19.056 0x+5 771.7 -0.729**
    格尔木站 -5.1 -73.8 y= -7.380 4x+7 189.7 -0.546**
    喀什站 -7.7 -92.5 y= -9.250 5x+5 977.6 -0.372**
    拉萨站 -10.7 -170.3 y= -17.030 0x+7 954.7 -0.424**
    郑州站 -5.8 -58.0 y= -5.802 8x+5 014.6 -0.302*
    额济纳旗站 -3.9 -50.9 y= -5.093 7x+6 577.3 -0.240
    注:**表示在0.01水平(双侧)上显著相关;*表示在0.05水平(双侧)上显著相关.
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  • 收稿日期:  2019-01-14
  • 刊出日期:  2019-08-25

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