TMY数据的使用

组件在一定时间间隔内获得的日照量是设计光伏系统的主要前提条件之一。可以通过计算太阳在天空中的位置以及大气质量值来估计，如“ 日照量计算. ”页面所示。尽管这种类型的计算可以让您大概了解特定地理位置和组件朝向上的可用辐射量以及全年变化情况，但其结果不能用于实际系统设计，因为它不包括当地天气变化，而这可以显着改变辐射的强度。另一种方法是使用位于指定地点的气象站收集到的经验辐射数据。获得的数据库包括典型年份的辐射和气象信息，可供公众使用，并且可以用 xls 电子表格的形式获取。 

光伏组件接收到的辐射总量 G 由直射（光束）B 分量和漫射 D分量组成。

在 TMY 文件中，我们可以找到直射（光束）和漫射分量。光束辐照度意味着它被垂直于太阳光线的表面接收。光束分量实际上是根据直接测量的漫射和总体水平辐照度计算的。对于具有 2 轴跟踪器的系统，以与向日葵相同的方式调整自身以面向太阳，光束分量直接来自 TMY（称为直接法向辐照度，DNI）。遗憾的是，绝大多数光伏系统都是固定的并且不旋转。因此，它们仅接收到一部分直射阳光，可以通过系统位置、组件倾斜和方向进行计算 1:  

其中:

δ 是太阳偏角, 
φ 是该位置的纬度,
β 是组件倾斜度, 
ψ 是组件方位角（测量方向从南到西）, 
and HRA 是时角，在“ 太阳时”页面上讨论过。 

漫反射分量的计算更加直接。从一个简单模型来看，假设的各向同性辐射来自整个天穹，则倾斜角度为 β 的组件将仅接收到 TMY 提供的漫射水平辐射 (DHI) 的相应的一部分。

虽然这个简单模型对于沙漠地区效果很好，但对于其他云层覆盖较多的地区会产生误差。对于这些地区，应该使用特殊的天空模型来获得更高的准确度。  2

TMY 按小时计算。数据在 60 分钟的时间间隔内累积，并以标准形式存储，如下图所示：

在上面的示例中，时间标记为上午 11:00的数据是在上午 10 点到 11 点期间收集的。该时段太阳的大致平均位置为上午 10:30 或时间标记之前 30 分钟。

将太阳位置方程与 TMY 数据相结合，可以给出任意方向和倾斜表面上每小时的总体辐照度，而且可以进一步在所需的时间间隔内对其进行平均或积分。如下图所示的等高线图显示了组件上的辐射与组件倾斜和方位角的关系，可用于计算组件的年输出。例如，垂直安装到朝东的建筑墙面中的组件产生的能量大约是朝南且倾斜角度等于纬度的组件的一半。 

 

亚利桑那州凤凰城全年平均总体每日辐射等值线图，针对不同的组件倾斜和方向绘制。请注意，颜色条上的数字对应于 峰值日照时间，例如在凤凰城，如果组件朝南并倾斜 40 度，全年每天将获得约 6 个峰值日照时数。单击此处查看全尺寸图像。实际数据也可以在这里获取。 

 

下面可以找到美国其他地点的等高线图以及数据文件。有趣的是，最大入射辐射点根据位置从南向东或向西移动。造成这种现象的原因是云层覆盖，云层覆盖主要出现在某个季节的下午或早晨，导致最佳方向相应地向东或向西移动。

Wilmington, DE
Miami, FL
Austin, TX
Seattle, WA
Honolulu, HI
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