我国太阳能资源十分丰富,绝大部分地区都适宜大规模或分散型的太阳能利用。然而,尽管资源总量很大,但由于受气象条件的影响,不同地区的太阳能资源存在较大差异。同时由于太阳能利用方式多样,特点各异,使得在制定太阳能发展规划和激励政策时还应该依据太阳能资源的特点作出科学决策,而这都需要对我国的太阳能资源状况进行精细化的观测和评估。以满足政府规划、气象业务发展、太阳能项目开发与运营的需求。
太阳能的观测可以得到准确数据,相关研究表明:通过观测数据的分析,能够确定什么时候太阳能利用率达到最高,可以确定太阳能板的朝向、最佳倾角。也可以对于未来太阳能辐射变化的情况,做一个近期的预测。太阳能的观测能够为资源评估、政府和企业决策、太阳能利用方式选择提供最基本的信息。
我国早在3000年前的西周时期就利用阳隧取火。实际上就是凹面镜。从2O世纪50年代起我国开始对太阳能利用进行研究,1958年开始研究太阳能电池,1971年成功地应用于我国发射的第二颗人造卫星上,2O世纪70年代中期以来,随着世界兴起的太阳能研究和利用热潮,我国太阳能利用的研究项目、范围不断扩大,水平不断提高。太阳能光电利用方面在光伏电池、组件的生产以及我国光伏电站的开发和建设上都取得了举世瞩目的成绩。这些成绩表明我国太阳能开发和利用战略正在逐步走向深入。目前,国家有关方面正在研究采取一系列政策、措施和规划,完善关于太阳能开发利用的法律法规和标准问题,以推进我国的太阳能产业发展和太阳能资源开发利用。而政策、措施和规划的制定是以太阳能实测资料和分析评估结论(如可能的开发潜力)为依据的。
太阳能光伏电站是较集中开发利用太阳能的一种形式。电站的选址涉及到多种因素,是一件复杂的工作,必须要根据太阳能光伏发电的特点及影响电站选址因素等进行筛选。为太阳能光伏电站选址除了要考虑自然地理(理想的地理位置、土地状况、地形条件等)、配套设施条件外,还需要有较好的太阳能资源条件:充足的太阳总辐射、直接辐射、日照时数等。由于不同地区的太阳能资源可能存在着很大不同,对于太阳能资源利用而言,一个地区太阳能资源的辐射形式和光谱特征会影响到该地区太阳能利用方式的选择和设备的选型。例如在直接辐射比例较高且有一定水利条件的地区,可以考虑开展大规模的太阳能光热发电;而在散射辐射比例较高的地区,则更适宜于采用薄膜电池进行发电。如何选择适当的太阳能利用方式和设备,以达到对当地太阳能资源的最佳利用效率将取决于对当地太阳能资源特点的准确观测和评估,因此,在项目开发的预可研阶段必须进行有针对性的实地观测。
目前,我国太阳能光伏发电站已从示范阶段发展到了大规模建设阶段。在太阳能光伏发电站运行阶段,由于不同地区的天气原因在未来几小时甚至几天的太阳能资源也可能存在着很大不同,对于太阳能光伏电站而言,即便是相邻的,甚至电池及组件乃至容量都相同的两个电站,其发电量也会存在很大差异。因此,有必要在太阳能光伏发电站运行阶段开展太阳能资源观测,利用观测数据可以较好的监控电站的运行效率;可为电站的未来几小时甚至几天的太阳能资源预测及电站的发电量预测提供实测信息支持;也可为相关的设备研制及理论研究提供基础观测信息。
