太阳辐射不稳定指数(Solar Instability Index):连接太阳辐射波动和光伏发电的桥梁
编号:47
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更新:2025-03-26 08:56:15 浏览:10次
口头报告
摘要
太阳辐射的时空波动性对光伏发电的稳定性和效率具有重要影响。然而,现有的太阳辐射稳定性评估指标主要关注高频波动,如云层快速变化对太阳辐射的影响,而对低频波动(如长期阴雨天气或季节性变化)考虑不足,限制了其在光伏发电应用中的有效性。
本研究提出了一种新的太阳辐射稳定性指标——太阳辐射不稳定指数(Solar Instability Index, SII),以克服现有方法的局限性。SII 基于最优传输理论中的 Wasserstein 距离,通过量化日尺度太阳辐射与其平均日循环的偏离程度,有效捕捉太阳辐射从高频到低频的波动信息。相比传统指标,SII 更全面地描述了太阳辐射的稳定性特征,并更准确地反映其对光伏发电的影响。
通过对中国南方某大型光伏电站的实测数据分析,我们发现 SII 与大气湿度呈正相关,表明 SII 能够表征受湿过程影响的天气系统(如降水、云量变化)对太阳能资源的影响。同时,SII 与可用太阳能资源及光伏发电总量均呈显著负相关,表明其在衡量光伏发电波动性方面的优势。进一步的对比研究表明,SII 相较于现有指标具有更强的稳健性和适用性,特别是在长期辐射偏离的情况下仍能有效反映光伏发电的不稳定性。
SII 的提出为太阳辐射稳定性分析提供了一种新的方法,并在光伏电站选址、功率预测和系统优化方面具有重要应用价值。本研究为提高光伏发电的可靠性和效率提供了新的视角,并为未来太阳能资源评估提供了有力支持。
关键词
太阳能,Wasserstein distance,辐射
稿件作者
谢志昂
南方科技大学
田群
中国气象局广州热带海洋气象研究所
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