【国家标准】 太阳能资源测量 直接辐射

ICS07.060
中华人民共和国国家标准
GB/T33698—2017
太阳能资源测量
直接辐射
Solar energy resources measurement-Direct radiation2017-05-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2017-12-01实施
2规范性引用文件
术语和定义
观测站站址要求
测量仪器
测量仪器的安装与维护
测量数据的采集
测量数据的处理
附录A（规范性附录）
太阳能资源（直接辐射）观测月报表样式参考文献
GB/T33698—2017
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本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国气象局提出。
本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC507)归口。GB/T33698—2017
本标准起草单位：中国气象局气象探测中心，中国气象局公共气象服务中心，江苏省无线电科学研究所有限公司。
本标准主要起草人：边泽强、崇伟、昌文华、申彦波、杨科三、闫加俊。Hii KAoNhi KAca
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1范围
直接辐射
太阳能资源测量
GB/T33698—2017
本标准规定了太阳能资源测量中直接辐射测量的观测站址要求，测量仪器及其安装与维护，测量数据的采集以及测量数据的处理。本标准适用于太阳能资源测量中直接辐射的测量。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。QX/T20直接辐射表
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
solarenergyresource
太阳能资源
可转化成热能、电能、化学能等以供人类利用的太阳能。[GB/T31163—2014，定义2.2]
直接辐射
direct radiation
从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。[GB/T31163—2014，定义5.11]
altitudeangle
高度角
在某天体所在处地平经圈上，该天体与地平圈之间的夹角。[GB/T31163—2014，定义3.17］3.4
辐照度
irradiance
物体在单位时间、单位面积上接收到的辐射能。注：辐照度的测量单位为瓦[特每平方米（W·m一）。[GB/T31163—2014，定义6.3］
辐照量
irradiation
在给定时间段内辐照度的积分总量。注1：辐照量的测量单位为焦[耳］每平方米·m-）。注2：过去常用曝辐量表示，目前在太阳能资源领域不推荐使用。［[GB/T31163—2014，定义6.5］1
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GB/T33698—2017
直接辐射表
pyrheliometer
测量法向直射辐照度的辐射表。注：这类仪表具有限定其视场角（不小于6\)）的准直简和对准太阳的瞄准器。[GB/T31163—2014，定义7.3］
自动太阳跟踪器
auto solar trackerwww.bzxz.net
始终自动保持与太阳辐射束处于垂直状态的旋转装置。3.8
灵敏度
sensitivity
仪器达到稳定后，输出的电信号与辐照度的比值。注：灵敏度的单位为微伏平方米每瓦[特]（V·W-！m）[GB/T19565—2004，定义3.4］
地方平均太阳时localmeansolartime不同经度各地的平均太阳时。
［GB/T31156—2014，定义3.10]］4观测站站址要求
太阳能资源（直接辐射）观测站站址要求如下：a）应在开展太阳能利用的当地选择观测地点b）观测站四周障碍物的影子不应投射到观测仪器的感应面上，观测仪器不应靠近浅色墙面或其他易于反射阳光的物体，也不应暴露在人工辐射源之下。应是观测维护人员易于到达的地方。c）不应有高度角超过5°的障碍物，特别是在全年之中日出日落时的方位角范围内。5测量仪器
5.1测量系统组成
划量太阳能资源（直接辐射）的仪器包括直接辐射表，自动太阳跟踪器和采集器。直接辐射表由感应元件、光筒和附件组成。直接辐射表的技术指标见QX/T20。自动太阳跟踪器包括双轴跟踪器、四象限传感器、自动控制模块和附件组成。5.2直接辐射表
应达到如下指标：
绝缘电阻（热电堆与仪器基座之间）：不小于1MQ：b)
内阻：不大于300Q；
灵敏度允许范围：7μV.W-1·m~14μV.W-1.m响应时间（99%响应）：不大于35s;d)
e）非线性误差：不大于2%；
温度误差（一40℃～+40℃）：不大于3%f
年稳定性：不大于2%。
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5.3自动太阳跟踪器
应达到如下指标：
a）捕获角：绝对值不小于5°
b）捕获速度：每分钟不小于30°；c）计时误差：每天不大于1s
GB/T33698—2017
d）太阳跟踪误差：当太阳直接辐照度小于120W·m-2时，跟踪误差不大于1.5°当太阳直接辐照度大于或等于120W：m一时，跟踪误差不大于0.2°。6测量仪器的安装与维护
6.1安装
将直接辐射表安装在自动太阳跟踪器上，在太阳跟踪器正常工作状态下，直接辐射表瞄准器对准太阳。直接辐射表安装好后，应试跟踪太阳一段时间，检查其是否准确，否则，应反复调整，直到准确为止。自动太阳跟踪器的下部立柱牢固埋人地下，即使立柱受到严重冲击振动（如大风等），也不改变直接辐射表的太阳跟踪状态。
6.2维护
每日上午，下午至少各一次进行以下检查和维护：进光筒石英玻璃窗是否清洁，如有灰尘，水汽凝结物应及时用软布擦净。如窗口内侧有水汽凝a
结现象，应及时更换备份直接辐射表。b）自动太阳跟踪器的跟踪状况（光点）是否正常，如果跟踪不准，应通知相关技术人员进行调整。c）如遇强雷暴等恶劣天气时，加强巡视，发现问题及时处理。6.3检定
直接辐射表应有法定计量机构给出的检定证书方可使用，检定周期为2年。7测量数据的采集
7.1数据采集时间
直接辐射测量通常采用地方平均太阳时。00时00分00秒01秒代表一天的开始，24时00分00秒代表一天的结束。
2数据采集方法
若辐射测量采集到的数据为辐照度，则直接采集。若辐射测量采集到的数据为电压值，根据式（1）计算出辐照度值：V
式中：
E-辐照度，单位为瓦［特］每平方米（W·m-）V一直接辐射表输出电压的微压值，单位为微伏（μV)；K—直接辐射表的灵敏度，单位为微伏平方米每瓦[特](μV.W-1·m\）。+....（1）
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7.3采样频率与算法
辐照度采样频率为6次/min，去掉1个最大值和1个最小值，用余下的4个样本求出平均值，作为该分钟的瞬时值，分钟瞬时值再乘以60s为该分钟的辐照量。8测量数据的处理
8.1测量数据的处理原则
8.1.1不应对原始数据做任何删改和增减。8.1.2及时发现并处理记录缺漏和失真，及时检修或更换仪器，并记录相应时间和说明原因。8.2观测记录的质量检查
8.2.1检查方法
太阳能资源观测站对观测记录的质量检查，以本站本月记录为主，检查方法包括极值检查、相关性检查等。
8.2.2极值检查
直接辐射最大辐照度应小于1376W·m-2，相邻两个瞬时值的最大变化量应小于1000W·m-2。8.2.3相关性检查
应对相关数据进行以下相关性检查：时（日）直接辐射辐照量应大于时（日）水平面直接辐射辐照量：a）
b）日总辐射辐照量减去日散射辐射辐照量与日水平面直接辐射辐照量之和的差的绝对值应不大于总辐射日辐照量的20%；
c）观测站的观测值与周边观测站的观测值其趋势应一致。8.3观测记录的复制备份
观测记录经质量检查处理后，应复制备份，永久保存。8.4测量数据的统计
8.4.1日辐照量的统计
直接辐射的日辐照量，由直接辐射的时辐照量累加求得，时辐照量由分钟辐照量累加求得。8.4.2辐照量的月值统计
直接辐射应做月总量、月平均统计，月总量值由逐日记录累加求得，月平均值由月总量值除以该月天数求得。
8.4.3辐照度的记录和挑选
记录各直接辐射日辐照度极大值及其出现时刻，从逐日极大值中挑选最大值作为直接辐射辐照度月极大值，记录其相应的出现日期和时刻。若当月极大值出现多日相同时，则仅记录天数即可。4
8.4.4缺测数据的处理
GB/T33698—2017
一个月中，直接辐射日辐照量缺测十天或以上时，该月不做月统计，缺测九天或以下时，月总量，月均值按下列方法统计：
a）时或日总量的月平均值等于实有记录之和除以实有记录天数；b）时或日总量的月总量等于时或日总量的月平均值乘以该月全部天数。8.5观测月报表的填写
8.5.1封面
太阳能资源（直接辐射）观测月报表封面的具体样式参见附录A的图A.1。8.5.2数据
测量数据参照附录A的表A1进行填写，并按测量数据的处理规定进行统计。8.5.3备注
8.5.3.1备注1
备注1的具体样式参见附录A的表A.2，填写内容包括：a）
直接辐射表及其记录或采集器的型号，号码、检定证号码灵敏度K，响应时间t，电阻值R，检定时间及其开始工作时间等。
若需要更换直接辐射表及记录仪或采集器时，应按8.5.3.1a）在空白栏处依次填写。b)
场地周围及下垫面环境状况：
1）在建站开始观测时，应绘制场地周围环境遮蔽图，并用文字描述。当周围环境发生较大变化时，应重新绘制周围环境遮蔽图和文字描述。2）下垫面状况一般应填写土壤种类、颜色、湿润状况、植被高度、植被颜色、植被种类、生长状况及覆盖度等。
2备注2
备注2的具体样式参见附录A的表A.3，填写内容包括：影响辐射记录质量的仪器故障或认为原因情况；a)
b）不正常记录处理情况。
GB/T33698—2017
附录A
（资料性附录）
太阳能资源（直接辐射）观测月报表样式图A.1及表A.1~表A.3给出了太阳能资源（直接辐射）观测月报表不同页面的样式，当月数据记录填写完成后装订成册。
区站号
档案号
太阳能资源（直接辐射）观测记录月报表年
台（站）名：
省（市、自治区）：
观测场海拔高度：
台（站）长：
抄录人：
初算人：
校对人：
复算人：
太阳能资源（直接辐射）观测月报表-1（封面）
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