FieldSolar太阳能辐射测量评估系统

     太阳能资源辐射观测系统为了保证观测数据的准确性，必须建立全面的辐射表性能指标检测体系，对辐射仪器的性能指标进行测试。依据世界气象组织（WMO）和ISO9060的相关规定，结合国家气象局 QX/T 89-2008标准和电网要求、光伏电厂运行方面要求，需要测量当地太阳能环境监测数据。使用太阳能资源辐射观测系统测量当地水平面日照总辐射，散射辐射，直接强度辐射，净辐射（二分量辐射），反辐射、长波辐射、日照时数等，光伏发电系统太阳能电池板方向的辐射，空气温度，大气压力，湿度，风速和风向（规定国家气象10高度）等数据。

    全自动太阳光谱辐照测量应用包括科学气象、气候观测、材料测试研究、光伏发电、太阳能电池板效率和太阳能可再生能源的评估等。在大气层外，太阳光谱可以看作为全波段的电磁波谱，但是在地表，由于大气环境的影响，太阳光谱会存在很多特征，也正是基于此，户外太阳光谱的监测越来越多的被用于获得太阳的发光特性，了解光在大气中的传输规律，以实现对大气组分的监测。 

    大气中的水蒸汽、臭氧、氧气等气体会吸收部分太阳光（见图1所示）。而由固态或液态的质粒分散到空气中形成的气溶胶体系，对大气辐射传输、气候变化、环境质量、云和降水过程以及水文循环过程都有重要影响，从而构成气溶胶的辐射气候效应、环境健康效应和云物理效应。因此，研究气溶胶的物理化学特质和光学特性及其时空变化规律成为大气科学的一个热点问题。

      荷兰Avantes公司推出的全自动太阳分光辐射仪（太阳光度计）可以直接测量出太阳辐照度数据，并以此反演计算大气透过率、消光光学厚度、气溶胶光学厚度、大气水汽柱总量和臭氧含量等。 

     该系统配备太阳追踪模块和光学采集模块，可以根据GPS信息自动采集太阳光谱辐照度。下图为本系统获取的300-2500nm波段的太阳光谱。

技术参数

系统组成

太阳能资源评估观测系统和辐射观测站

    太阳能资源评估观测系统是根据太阳能资源评估、太阳能系统监测的需要，并结合国外太阳能观测系统的先进经验设 计、制造的。全面应用于太阳能研究、太阳能光伏发电、PV效率研究、太阳能集热器、太阳能建筑等方面。

功能特点：

    精确和被认可的多种传感器可供选择。研究级和基准站系统中辐射仪器使用国际标准化组织（ISO）和WMO有关各种辐射表分级中最 高档次的仪器作为日常业务工作用仪器；准确度满足BSRN规定的要求。工业级系统和辐射一级站、二级站和三级站业务中推荐使用一级辐射表，大幅降低购置成 本，其性价比得到极大提升的同时有保证了观测数据的准确性。已验证的专家算法和数据处理技术确保数据真实可靠。并坚持以测量方法、校准和准确度等方面均遵循可实现的最高标准的方式，提供现代化的地表辐射通量的连续、长期和频繁采样的测量。辐射设备配套装置均采用最新技术，将其可能引起的不确定度降至最低。如太阳能跟踪系统采用主动式光电自动跟踪器，精准跟踪太阳轨迹；系统时间由GPS授时，确保系统时间准确；辐射表加装强制通风设备，较少热偏移。高可靠性：卓越的电磁兼容设计和严格的环境适应性设计使其能在各种恶劣环境下可靠工作；大批量的业务化使用和长期运行使其可靠性得到充分验证。灵活性：硬件上采用积木式设计，观测要素可根据观测点的需求灵活配置，所有的自动气象站都具有可扩充性以适应将来增加其它观测要素的潜在需求。软件设计按照中国气象局对于未来业务系统发展规划要求，加强系统的扩展能力和兼容性，充分保证满足不断完善的地面观测任务和需求。