典型气象年数据(TMY)

描述当地太阳气候的最常见的数据是所谓的典型气象年数据(TMY)。为了确定 TMY 数据,需要在几年内的每个小时进行各种气象测量,以绘制当地气候的图景。由于年度数据的简单平均值会低估差异量,因此月份数据成为最能代表该位置的选择。首先确定每年每个月的平均辐射,以及对于每个月在整个测量期间的平均辐射。然后,选择平均辐射最接近整个测量期间月平均值的月份数据作为该月的 TMY 数据。然后,一年中的每个月都会重复此过程。将月份加在一起即可得到全年的每小时样本。

TMY 数据没有严格的标准,因此用户必须调整数据以适应具体应用。必须要非常谨慎地对待样本周期。下面给出了澳大利亚墨尔本 1 月 1 日的原始 TMY 数据文件示例。文件右侧的注释描述了所进行的测量和数据格式。

TMY2 和 TMY3

由于TMY数据的不一致,美国的数据库分别于1994年  (http://rredc.nrel.gov/solar/old_data/nsrdb/1961-1990/tmy2/) 和2008年进行了更新。 (http://rredc.nrel.gov/solar/old_data/nsrdb/1991-2005/tmy3/)

 

 

          1 1 1  0  0130  0 99007   MELBOURNE TMY: 75 71 75 73 76 78

	  1 1 2  0  0127 10 98040                  78 72 78 70 69 68

	  1 1 3  0  0118  7 94040

	  1 1 4  0  0109  3 90041   -----------

	  1 1 5  0  0100  0 86001   PARAMETERS:

	  1 1 6 33106117  3 96141   -----------

	  1 1 7110260133  7106140   MONTH

	  1 1 8186311150 10115140   DAY

	  1 1 9257342183  7133140   HOUR

	  1 110317351217  3151140   HORIZONTAL GLOBAL IRRADIATION, MJ*100/HOUR

	  1 111356353250  0167000   SUN TRACKING BEAM IRRADIATION, MJ*100/HOUR

	  1 112381357272 14166120   AMBIENT TEMPERATURE, DEG.C*10

	  1 113387362293 27165120   WIND SPEED, M/S*10

	  1 114365359315 41164120   WET BULB TEMPERATURE, DEG.C*10

	  1 115324355314 43164130   WIND DIRECTION, COMPASS POINTS

	  1 116267348314 45163130   CLOUD COVER, OCTAS

	  1 117198336313 46162140   --------

	  1 118120277307 38162140   FORMAT :

	  1 119 44147300 29160150   --------

	  1 120  2 12294 21159150   1X,3I2,5I3,I2,I1

	  1 121  0  0274 26154150

	  1 122  0  0253 31148160

	  1 123  0  0233 36143160

	  1 124  0  0235 36142160

 

上述数据旁边的描述被编排为更为易读的格式,如下所示。

Month
Day
Hour
Global
Irradiation
x100MJ/h/m2
Tracking Beam
Irradiation
x100MJ/h/m2
Temp
(x10°C)
Wind
Speed
(x10 m/s)
Wet Bulb
Temp
(x10°C)
Wind
Direction
Cloud
Cover
1
1
1
0
0
130
0
99
00
7
1
1
2
0
0
127
10
98
04
0
1
1
3
0
0
118
7
94
04
0
1
1
4
0
0
109
3
90
04
1
1
1
5
0
0
100
0
86
00
1
1
1
6
33
106
117
3
96
14
1
1
1
7
110
260
133
7
106
14
0
1
1
8
186
311
150
10
115
14
0
1
1
9
257
342
183
7
133
14
0
1
1
10
317
351
217
3
151
14
0
1
1
11
356
353
250
0
167
00
0
1
1
12
381
357
272
14
166
12
0
1
1
13
387
362
293
27
165
12
0
1
1
14
365
359
315
41
164
12
0
1
1
15
324
355
314
43
164
13
0
1
1
16
267
348
314
45
163
13
0
1
1
17
198
336
313
46
162
14
0
1
1
18
120
277
307
38
162
14
0
1
1
19
44
147
300
29
160
15
0
1
1
20
2
12
294
21
159
15
0
1
1
21
0
0
274
26
154
15
0
1
1
22
0
0
253
31
148
16
0
1
1
23
0
0
233
36
143
16
0
1
1
24
0
0
235
36
142
16
0

TMY 数据广泛用于各种气象应用,因此大量数据通常与光伏应用无关。在给定的参数中,通常仅使用时间和辐照数据。然而,更高级的模型也用到温度和风速。

  • 月份:指一年中的月份,1月=1,12月=12。
  • 天数:指每个月内的天数。并非每个月份都具有相同天数。
  • 小时:指24 小时制的小时数,因此上表涵盖了一整天。其数据通常是每小时的平均值,涵盖采样前半小时到采样后 半 小时。因此,表中的第一行代表 1 月 1 日,涵盖凌晨 12:30 至凌晨 1:30。
  • 总辐射辐照量:指一小时内照射到水平表面的能量。将上述单位 x100MJ/hr/m2 转换为标准光伏单位 kW/m2,需要除以 360。最大辐照度出现在中午,晚上则降至 0。
  • 直接日射:指垂直于太阳光线的平面上的收到的照射,但不包括漫射辐射。跟踪聚光器只能收集到直接日射。
  • 温度风速:指一小时内的平均值。要注意 x10 的倍增因子。
  • 湿球温度:指温度计温包被湿灯芯包裹时显示的温度。 WBT 根据蒸发量和湿度而与干球温度不同。此数据通常不用于光伏应用。
  • 风向:显示风来自的罗盘方位。北为 00,东为 04 等。同样,此数据通常不用于光伏应用。
  • 云量:指对覆盖天空的云量比例的视觉估计。在本例中,它是0到8打分,所以 0 表示没有云,8 表示完全云覆盖。而且,这个数据通常不用于光伏应用。

 

光伏应用中经常需要的一项额外单位是漫射辐射量。落在水平表面上的漫射辐射 (Dh) 可以根据总辐射辐照量(Gh)、直接跟踪辐射(It) 和仰角 (el) 计算:

漫射辐射并不均匀地分布在天空中。例如,太阳周围的区域(环日)比天空的其他区域要亮得多。常用的模型是 1 ,它将天空分为环日部分、地平线部分和天空的其余部分。调整每个区域的大小和区域内的相对强度,来仔细的模拟所测量的辐射。