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各地区太阳能辐射强度

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简介：
本资料全面分析了不同地区的太阳能辐射强度，涵盖多样的地理环境与气候条件，旨在为太阳能利用提供科学依据。 本段落介绍了全国各地的维度、辐照强度、基础水温以及用水定额设计要求，并提供了多个附表，包括2001年月观测太阳辐照量、全国各大城市经纬度查询表、各类场合用热水定额及冷水计算温度序号等。其中，附表5列出了各省份编号、观测站区站号、地点纬度、观测场海拔高度以及日均总辐射量和年总辐射量等数据。这些数据可用于各地太阳能辐射照度强度的计算。

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  • 各地区太阳能辐射强度
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    本资料全面分析了不同地区的太阳能辐射强度，涵盖多样的地理环境与气候条件，旨在为太阳能利用提供科学依据。 本段落介绍了全国各地的维度、辐照强度、基础水温以及用水定额设计要求，并提供了多个附表，包括2001年月观测太阳辐照量、全国各大城市经纬度查询表、各类场合用热水定额及冷水计算温度序号等。其中，附表5列出了各省份编号、观测站区站号、地点纬度、观测场海拔高度以及日均总辐射量和年总辐射量等数据。这些数据可用于各地太阳能辐射照度强度的计算。
     
  • 全国各地区太阳能辐照数据资料
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    本资料汇集了中国各地多年来的太阳能辐射量观测数据，为研究、应用及开发太阳能提供了详实的数据支持。 这段文字是关于全国各地太阳能辐照量的资料，主要用于光伏系统设计，并且在开发太阳能资源方面的工作也可以采用。
     
  • 关于Yamoussoukro地区太阳辐射小时清晰度指数分类的研究论文
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    本研究论文探讨了科特迪瓦亚穆苏克罗地区的太阳辐射小时清晰度指数分类方法，旨在评估该区域太阳能资源的有效利用。 开发以太阳光为能源的系统会遇到一些挑战，因为云层会影响太阳能辐射的时间性波动。为了更好地理解这些变化，应使用适当的工具来分析其幅度、持续性和频率，而不是关注它们随时间的位置。瞬时净度指数被用来作为初步评估手段进行波动分析，并且该指数不仅受季节影响还与地理位置无关。 对潜在的太阳能源进行准确评估对于决策者来说至关重要，尤其是在农业和光伏太阳能项目方面。这项研究旨在预测目的使用了一种结合分类方法（分层升序法）以及两种划分技术（主成分分析及K-means算法）的方法来进行区域内的太阳辐射类型识别。该研究基于2017年科特迪瓦中部地区Yamoussoukro气候气象站的数据。 通过净度指数的使用，我们能够对该地区的太阳能辐射进行分类，并发现有346天（占95%）被成功归类为三种不同的天气状态：多云天空（29%）、部分多云天空（32%）和晴朗天空（39%）。关于这些集群特征的具体统计测试将在后续研究中详细介绍。
     
  • 每日太阳总辐射量计算
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    本项目旨在探讨和开发一种算法模型，用于准确预测与分析特定区域内每日太阳总辐射量，为太阳能利用提供数据支持。 由于太阳能是一种清洁的能源形式，其在全球的应用正在迅速增长。利用太阳光进行发电是使用太阳能的一种方式，但目前建设一个太阳能发电系统成本仍然较高。从我国现阶段的情况来看，在太阳能发电的成本中，大约60%到70%用于购买太阳电池组件。因此，为了更高效地利用太阳能资源，如何选择合适的太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个非常重要的问题。
     
  • 斜面太阳辐射量的计算方法
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    《斜面太阳辐射量的计算方法》一文探讨了在不同倾斜角度和平面对接收到的太阳辐射进行量化分析的方法，旨在为太阳能利用和建筑设计提供科学依据。 在太阳能利用领域，准确计算不同倾斜面上的太阳辐射量是一项至关重要的任务，因为这直接影响到太阳能系统的效能评估和设计。本段落将深入探讨Klein.S.A和Theilacker.J.C提出的月平均太阳辐射量计算方法，并阐述如何应用此方法来计算倾斜面上的太阳辐射量。 太阳辐射量通常以单位面积接收到的太阳能能量衡量，单位是瓦特每平方米（W/m²）。在实际应用中，我们需要考虑地球与太阳的位置关系、地理位置、季节变化以及地形等因素对太阳辐射的影响。Klein和Theilacker的方法提供了一种综合这些因素的计算框架。 该方法基于气象数据，如太阳高度角、方位角和日照时数等信息来确定月平均太阳辐射量。其中，太阳高度角是指太阳中心线与地平线之间的角度，而方位角表示太阳相对于正南方向（北半球）或正北方向（南半球）的偏移。这两个参数的变化取决于日期、地理位置以及当地时区。 计算过程中需要考虑大气散射和吸收的影响。大气散射主要由空气分子、水汽及气溶胶等引起，导致进入地球的大气层中的太阳光发生偏离；而大气吸收则主要是由于臭氧、二氧化碳及其他温室气体吸收特定波长的辐射所造成。这些因素会降低到达地面的实际太阳能。 在Klein和Theilacker的方法中，倾斜面上的太阳辐射量是通过将总辐射量（垂直于太阳光线）与扩散辐射量（来自天空各个方向）加权得到。其中，倾斜面上的总辐射量依赖于面板角度及太阳高度角之间的关系；而扩散辐射则受面板朝向以及周围环境反射的影响。 选择合适的倾斜角度对于最大化接收太阳能至关重要。通常情况下，理想的倾斜角为当地纬度值，在四季变化明显的地区可能需要根据季节进行调整。同时，面板的朝向也会影响其接收到的太阳光量——南向（北半球）或北向（南半球）可以获取最多阳光。 实际计算中还需考虑大气质量因子以反映大气对太阳能衰减程度的影响，并且要考虑到阴影、尘埃及其他表面污染等因素可能带来的影响，因此在具体数值上需要进行相应修正。 通过该方法的应用和研究实践，我们能够更精确地预测不同倾斜面上的月平均太阳辐射量。这不仅有助于优化太阳能电池板布局设计提高能源转换效率，也为科学决策提供支持。进一步完善此计算模型将有利于提升太阳能资源利用效能。
     
  • Solar Irradiance Calculations IDL: 程序集，用于计算特定地点的太阳辐射量及太阳轨迹...
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    Solar Irradiance Calculations IDL 是一个程序集合，利用IDL语言编写，专门用于精确计算指定位置的日射量和太阳运行路径。 太阳辐照度计算程序处理太阳几何的说明：一组程序用于在给定位置下计算地外太阳辐照度、太阳路径以及直接和漫射辐射。这些程序专为教授太阳几何而开发。 - `rad_extraterrestrial_irradiance.pro` 程序对于给定地理位置，计算单位面积水平表面上（地球上）的地外辐照度，即不受大气影响的值。 - `rad_model_davies_and_hay.pro` 对于给定纬度、日期/时间下，对水平陆地表面进行晴朗天空条件下的漫射和直接太阳辐射建模。遵循Davies 和 Hay（1979）提出的参数化方法。 - `rad_relative_sun_position.pro` 根据指定的朱利安时间和日期（以UTC为单位），以及给定坐标计算太阳的位置，包括太阳高度角、方位角等信息。 - `rad_solar_declination.pro` 程序根据提供的日期/时间数据（以UTC计）来确定太阳偏角。
     
  • 中国各地太阳辐射日数据集（1970-2017年，涵盖1042个站点，每站17532条记录）
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    本数据集收录了从1970年至2017年间全国1042个观测站点的太阳辐射日数据，总计超过一千万条记录。这些详尽的数据为气候研究和可再生能源开发提供了重要支持。 全国各地的站点表头如下： STATION（站点编号），PROVENCE（省），NAME（城市名称），LONGITUDE(deg)（经度），LATITUDE(deg)（纬度），ALTITUDE(m)（高度） 每个站点的具体信息包括： station（站点编号），latitude(deg)（纬度），longitude(deg)（经度），altitude(m)(高度)，year(年)，month(月)，day(日)，GHI(MJ/m2)，DHI(MJ/m2)
     
  • NREL的太阳位置算法(SPA): 适用于太阳辐射应用的MATLAB工具包
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    NREL的太阳位置算法（SPA）是一款精确计算太阳位置的MATLAB工具包，专为太阳能研究和工程设计而开发，支持各种太阳辐射相关应用。 已有许多文章探讨了用于太阳辐射应用的太阳位置算法，并且这些文章中的最佳不确定度大多在计算太阳天顶角和方位角时大于±0.01（度）。对于某些人来说，该算法的有效期从15年到一百年不等。这里介绍了一个程序，它采用逐步方法来实现一种算法，在-2000年至6000年间能以±0.0003(度)的不确定性计算太阳天顶角和方位角。这一算法由Jean Meeus描述。 该程序按照分步格式编写，简化了原书中复杂的步骤，并且特别关注于太阳而非一般的行星和恒星。此外，它还进行了一些调整以适应太阳能应用需求，例如将测量方位角的方向从南向东改为北向东，以及将观测者地理经度的测量方向由格林威治子午线东侧为正转变为西侧为负。 该程序还包括了计算倾斜至任意水平和垂直角度表面时太阳入射角的方法，依据Iqbal的相关论述。
     
  • 利用MATLAB计算太阳辐射量（基于日照和纬度等因素）
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    本研究运用MATLAB软件，结合地理位置、日照时长及季节变化等关键因素，精确计算太阳辐射量，为太阳能应用提供科学依据。 MATLAB可以根据日照和纬度等信息计算太阳辐射。
     
  • 光伏阵列太阳辐射量计算与最优安装角度设计
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    本研究探讨了光伏阵列中太阳辐射量的精确计算方法，并提出了一种基于最大化发电效率的最优安装角度设计方案。 ### 光伏阵列上太阳辐照量计算及最佳安装倾角设计 #### 1. 引言 在光伏发电系统的设计与安装过程中，选择光伏阵列的最佳安装倾角是一项非常关键的任务。最佳倾角的选择直接影响到系统的工作效率，进而影响到整个系统的经济效益和社会效益。对于并网光伏发电系统而言，通常追求的是全年平均发电量的最大化；而对于离网系统来说，则需要根据不同类型的负载（如均衡性、季节性或临时性负载）来确定最佳倾角。 #### 2. 太阳辐照量计算原理 为了准确计算光伏阵列表面接收到的太阳辐照量，通常采用Hay提出的天空散射辐射各向异性模型。该模型通过考虑多种因素（如直接辐射、散射辐射、地面反射等），能够较为精确地预测不同条件下光伏阵列的辐照量。公式如下： \[ H_t = H_b R_b + H_d \left[R_b \frac{H_b}{H_0} + \frac{1}{2}\left(1 - \frac{H_b}{H_0}\right)(1 + \cos\beta)\right] + \frac{1}{2}\rho H (1 - \cos\beta) \] 其中，\( H_t、H_b 和 H_d 分别代表水平面上的总太阳辐照量、直接辐照量和散射辐照量；R_b 表示倾斜面与水平面上直接辐照量的比值；H_0 表示大气层外的水平辐照量；\(\beta\) 为光伏阵列的倾角；\(\rho\) 为地面反射率。 #### 3. 并网光伏发电系统中光伏阵列最佳倾角的确定 在并网光伏发电系统中，目标是使光伏阵列在一年内接收的太阳辐照量最大化，以实现最高发电效率。例如，在中国南京（北纬31°54′，东经118°46′）的一个项目中，可以通过使用Ecotect可视化分析软件对不同倾角下的光伏阵列进行模拟，从而找到最优的倾角设置。通常情况下，并网发电系统的最佳安装倾角会略小于当地的纬度值。 #### 4. 离网光伏发电系统中光伏阵列最佳倾角的确定 离网光伏发电系统的设计更为复杂，因为需要考虑到不同类型的负载需求。对于均衡性负载（即全年每日平均耗电量大致相同的负载），最佳倾角通常会略大于当地的纬度；而对于季节性负载（如夏季或冬季特定需求增加的情况），最佳安装角度的选择则需要更精细的调整。例如，夏季型负载的最佳安装倾角可能小于并网发电系统的最佳安装倾角，而冬季型负载的最佳安装倾角则可能大于均衡性负载的最佳安装倾角。 #### 5. Ecotect可视化分析软件的应用 Ecotect是一款强大的可视化分析工具，它可以帮助设计师和工程师快速准确地评估光伏阵列在不同环境条件下的性能表现。通过对天气数据的输入和模型的调整，可以预测特定位置上的光伏阵列全年接收的太阳辐照量，从而帮助确定最佳的安装角度。此外，Ecotect还可以用于分析其他环境因素（如温度、风速等），进一步提高系统设计的准确性和可靠性。 #### 结论 通过综合考虑地理因素、气象条件和负载特性，合理设计光伏阵列的安装倾角对于提高光伏发电系统的效率至关重要。利用先进的计算工具，如Hay提出的天空散射辐射各向异性模型和Ecotect可视化分析软件，可以有效地指导光伏阵列的设计与优化工作。无论是对于并网还是离网系统而言，正确的倾角选择都是实现高效发电的基础。