资源描述
Solargis卫星模型数据在电站运维中应用Allen Long (龙宝海）Tel: 13506222465g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Solargis 简介 1 / 30PVGIS2001年一2008年，Marcel Suri（公司创始人）都在欧洲委员会联合中心做高级研究员，领导名为PVGis的太阳能在线评估项目，用于光伏在欧洲的推广。2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 20142013SolarGIS2008年开始成立商业公司，SolarGIS完善成为一个完全的太阳能评估和交互式工具，“有了这个公司之后，只做太阳能”专而精。g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Solargis 简介 2 / 30SolarGIS的本质是由一系列太阳辐射、光伏数据、气象和地理要素构成的数据库，以此数据库为基础，经科学算法计算之后，提供太阳能资源评估和光伏模拟数据服务数据服务包括iMaps、climData、pvPlanner、pvSpot、forecasting。历史数据方面我们可以提供10年以上的、时间分辨率为30分钟的GHI、GTI、DNI、DIF和温度的时间序列，环境参数的分辨率可以达到250米。预测数据方面我最长能够提供10天的预测数据。目前公司在全球超过80个国家拥有超过500个客户。 Marcel Surig24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032卫星模型数据的计算方法g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032A. 卫星数据计算模型3 / 30Solargis辐照数据介绍A. 覆盖全球的卫星数据源PRIME IODC GOES East Pacific GOES West0 57.5 -75 145 -13520132012201120102009200820072006200520042003200220012000199919981997199619951994G OE S1 0, 11 , 1 5M SG 1, 2 ,3M FG 4- 7M FG 5, 7G OE S8 ,1 2, 1 3, 1 4 MT SA T1 ,2GOES 9G MS 5+ 根据HIMAWARI8卫星数据进行实时更新4 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032A. 覆盖全球99%人口区域的数据Solargis辐照数据介绍 5 / 30 Solargis 拥有覆盖从北纬60度到南纬50度的位的，分辨率为250米的太阳能资源数据。GHIg24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032A. 主流气象数据的关键参数对比全球几个主流气象数据提供方的对比 6 / 30NASA Meteonorm 7.1 Solargis空间分辨率 110 公里 8 公里 0.25公里数据时间步长每3小时、每日、每月平均值； 对每日平均值图像进行仿真3小时 30分钟大气溶胶数据 月平均 月平均 天平均是否包含年际变量 是、但该数据只是基于较低的空间分辨率数据上 是，但仅限于部分站点，通过对比月度值得来 是是否包含该点的不确定度 否 否 是是否实时更新 否（或很少） 偶尔 是西部地区17年 ，东部地区10以上的实时更新的数据数据时间跨度22 年(1983-2005)但是不包含近10年的数据20 years(1999-2010)但是不包含近6年的数据g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032A. 气象数据在电站不同阶段的应用气象数据在光伏电站中的应用 7 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032-20+ years now +10 daysg2963g2138g1892g1832g1559g1919g1892g1832g1334g1366g1892g1832-1+ months发电量模拟，项目风险评估政策制定，产业规划.项目监控，资产管理。运维管理，并网调度.相关参数: 辐照；温度，风速；风向；湿度；大气压强,.时间颗粒度: 年度的；月度的；小时的，30分钟的，15分钟的.更新频率:年，月，天，小时数据产品：历史时间序列数据，典型气象年数据，实时监控数，预测数据I. solargis覆盖电站全生命周期中需要用到的辐照数据规划 电站选址、发电量在线模拟(iMaps& pvPlanner)评估 电站设计施工、发电量分析(climData-g2492g2600g7486g952g4677g7212g95230g2108g19157g7078g6564g952g1966g3521g8778g17047g5290g7078g6564P50g952P90)监控 电站监控，系统评估(pvSpot)预测 3-10天的数值天气预报(Forecasting)气象数据在光伏电站中的应用 8/30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032现有数据源情况分析A. 现有辐照数据主要存在的一些问题。9/ 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g100321、大量中小型光伏电站没有安装任何的辐照测量设备。2、大部分大型地面电站安装的是等级不高的国产辐照设备，数据可信度不高。3、地面实测的辐照数据缺乏基本的校验比对。现有数据源情况案例分析B. 高等级气象站之间数据对比分析10/ 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032右表是我们一个合作g4568g62532个g11566g1396850g1954g18434g5148右的电站，g18429g11102KIPPE&ZONE CMP10/CMP11 辐照g1312g3230测量到的1年辐照数据。g1964中有g1114个g7486度数据g5156g5432g19860g5230g7236g7284。g13557g25843 g7997g13467g26209g10909g15434 g7997g13467g26209g10909g15434 g11501g11777 g15059g17030g28613g28611g28612g28617g11635g28619g13831 171.245 212.3198 g28608g28615g28612g28609g28611g28618g28615g28619 g28608g28612g28620g28609g28614g28616g28600g28613g28611g28612g28617g11635g28620g13831 130.0345g28613g28611g28612g28617g11635g28612g28611g13831 62.5127g28613g28611g28612g28617g11635g28612g28612g13831 96.1696g28613g28611g28612g28617g11635g28612g28613g13831 101.5091 96.5513 g28615g28609g28620g28616g28618g28619 g28616g28609g28612g28614g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28612g13831 102.812 96.6134 g28617g28609g28612g28620g28619g28617 g28617g28609g28615g28613g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28613g13831 116.6781 118.5864 g28608g28612g28609g28620g28611g28619g28614 g28608g28612g28609g28617g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28614g13831 139.8582 148.5271 g28608g28619g28609g28617g28617g28619g28620 g28608g28616g28609g28619g28615g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28615g13831 164.1886 171.9433 g28608g28618g28609g28618g28616g28615g28618 g28608g28615g28609g28616g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28616g13831 158.796 186.2988 g28608g28613g28618g28609g28616g28611g28613g28619 g28608g28612g28615g28609g28618g28617g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28617g13831 140.1262 143.0185 g28608g28613g28609g28619g28620g28613g28614 g28608g28613g28609g28611g28613g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28618g13831 159.0396 153.7983 g28616g28609g28613g28615g28612g28614 g28614g28609g28615g28612g28600g25883g10880g24784g15701现有数据源情况案例分析C. 高等级气象站数据和Solargis的数据对比分析11/ 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032右表是g4668g4568g6253的实测数据和Solargisg2465g7253数据g17937g16002g17990g7486和年g17937g16002对比g966我们可以g2567g10726，solargis的数据和实测的数据g19860g5230g6619g17927。g2626时g1173可以g18000g17917右g17903的表g7794g5581g2096g16923g4568g6253g19538g4535站的辐照设备g12393g4560g16002g8534g1449。g13557g25843 g7997g13467g26209g10909g15434 g28634g28647g28636g28603g28646g28674g28671g28660g28677g28666g28668g28678g28604 g17911g11501 g17789g8453g15059 g7997g13467g26209g10909g15434 g28634g28647g28636g28603g28646g28674g28671g28660g28677g28666g28668g28678g28604 g17911g11501 g17789g8453g15059g28613g28611g28612g28617g11635g28619g13831 171.245 g28612g28618g28613 g28608g28611g28609g28618g28616g28616 g28608g28611g28609g28615g28600 212.3198 g28612g28618g28615 g28614g28619g28609g28614g28612g28620g28619 g28612g28619g28609g28611g28616g28600g28613g28611g28612g28617g11635g28620g13831 130.0345 g28612g28613g28618 g28614g28609g28611g28614g28615g28616 g28613g28609g28614g28600g28613g28611g28612g28617g11635g28612g28611g13831 62.5127 g28617g28611 g28613g28609g28616g28612g28613g28618 g28615g28609g28611g28600g28613g28611g28612g28617g11635g28612g28612g13831 96.1696 g28619g28619 g28619g28609g28612g28617g28620g28617 g28619g28609g28616g28600g28613g28611g28612g28617g11635g28612g28613g13831 101.5091 g28612g28611g28613 g28608g28611g28609g28615g28620g28611g28620 g28608g28611g28609g28616g28600 96.5513 g28612g28611g28612 g28608g28615g28609g28615g28615g28619g28618 g28608g28615g28609g28617g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28612g13831 102.812 g28612g28611g28613 g28611g28609g28619g28612g28613 g28611g28609g28619g28600 96.6134 g28612g28611g28611 g28608g28614g28609g28614g28619g28617g28617 g28608g28614g28609g28616g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28613g13831 116.6781 g28612g28612g28612 g28616g28609g28617g28618g28619g28612 g28615g28609g28620g28600 118.5864 g28612g28612g28614 g28616g28609g28616g28619g28617g28615 g28615g28609g28618g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28614g13831 139.8582 g28612g28614g28612 g28619g28609g28619g28616g28619g28613 g28617g28609g28614g28600 148.5271 g28612g28614g28620 g28620g28609g28616g28613g28618g28612 g28617g28609g28615g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28615g13831 164.1886 g28612g28616g28620 g28616g28609g28612g28619g28619g28617 g28614g28609g28613g28600 171.9433 g28612g28617g28614 g28619g28609g28620g28615g28614g28614 g28616g28609g28613g28611g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28616g13831 158.796 g28612g28616g28620 g28608g28611g28609g28613g28611g28615 g28608g28611g28609g28612g28600 186.2988 g28612g28617g28614 g28613g28614g28609g28613g28620g28619g28619 g28612g28613g28609g28616g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28617g13831 140.1262 g28612g28614g28620 g28612g28609g28612g28613g28617g28613 g28611g28609g28619g28600 143.0185 g28612g28614g28617 g28618g28609g28611g28612g28619g28616 g28615g28609g28620g28612g28600g28613g28611g28612g28618g11635g28618g13831 159.0396 g28612g28617g28611 g28608g28611g28609g28620g28617g28611g28615 g28608g28611g28609g28617g28600 153.7983 g28612g28616g28611 g28614g28609g28618g28620g28619g28614 g28613g28609g28615g28618g28600g8969g23202g28451 g28581g28585g28584g28582g28578g28589g28586g28589g28586 g28581g28585g28581g28580 g28583g28582g28578g28589g28586g28589g28586 g28613g28609g28612g28600 g28581g28583g28582g28587g28578g28586g28585g28586g28589 g28581g28582g28583g28589 g28588g28588g28578g28586g28585g28586g28589 g28617g28609g28617g28619g28600g25883g10880g24784g15701Solargis气象数据库的应用D. pvSpot实时数据 pvSpot：任何一个站点的每天每个安装角度的水平面及倾斜面的辐照数据及潜在的高中低发电量，Solargis 提供的实时辐照数据，可以让客户实时了解电站所在地的辐照情况，同时可以作为地面气象站实测数据的补充。12/ 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032g62g78g58g75g18g80g21g18g71g68g92g64 g62g78g58g75g18g80g21g18g71g68g92g64g42g55g44g66g48g40g36g54g56g53g40g39 g42g55g44g66g54g42g44g54g27g18g20g18g20g25 g20g22g17g19g25g21g20g24g24 g20g22g17g28g21g22g27g18g21g18g20g25 g20g21g17g26g24g23g23g24g25 g20g20g17g25g23g25g27g18g22g18g20g25 g26g17g25g26g24g23g25g25 g26g17g20g21g25g27g18g23g18g20g25 g28g17g27g22g26g23g21g20 g26g17g19g22g25g27g18g24g18g20g25 g28g17g28g26g24g22g25g22 g28g17g21g24g25g27g18g25g18g20g25 g27g17g27g26g25g26g28g27 g25g17g28g26g21g27g18g26g18g20g25 g19g17g23g19g27g26g28g26 g20g21g17g27g24g25g27g18g27g18g20g25 g20g20g17g21g19g22g25g28g24 g20g21g17g25g22g22g27g18g28g18g20g25 g20g22g17g21g26g19g23g27g23 g20g20g17g27g26g22g27g18g20g19g18g20g25 g26g17g27g24g22g23g23 g26g17g22g26g27g18g20g20g18g20g25 g20g21g17g19g23g22g22g25g22 g20g22g17g27g23g24g27g18g20g21g18g20g25 g20g21g17g28g27g25g25g22 g20g22g17g24g19g22g27g18g20g22g18g20g25 g20g22g17g22g22g20g28g19g22 g20g23g17g22g26g23g27g18g20g23g18g20g25 g20g22g17g25g23g25g26g25g20 g20g22g17g23g26g24g27g18g20g24g18g20g25 g20g21g17g28g27g28g25g20g20 g20g20g17g22g25g25g27g18g20g25g18g20g25 g20g21g17g22g23g19g24g27g20 g20g20g17g24g27g28g27g18g20g26g18g20g25 g20g22g17g25g23g21g25g28g25 g20g22g17g19g24g21g27g18g20g27g18g20g25 g20g22g17g26g21g24g23g21 g20g21g17g23g28g27g18g20g28g18g20g25 g27g17g19g20g25g26g20g24 g23g17g27g19g21气象数据在光伏电站中的应用A. 数值气象预报服务让预测不再靠猜！ 光功率预测系统：预测系g13589g4711是基g1220数g1650天气预g6363数据g18000g17917g18429g11102数据模型算法g17937g16002g5424模，以分g7622，预测电站g7520g7579g2567电量最后g4668g11093成的数据g7101g1324g18000g17917g19860实时g1242g6552g7536g2567g17975g13583g11575g16953。g11575g16953g6619g7020数据g7101g1324，g1947库g5292g2262以分g7622，g5581到g16923站的g7195g5230g2567电g5883g2027。g1525g1220对g16923地g2416g7082个g7142能源g2567电的g19708中g12759g6621的一g3981系g13589。13 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032国内光功率预测问题分析 14 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032 目前电网公司对预测数据有两种要求： 1、短期预报：是指从明天开始的未来72-192小时的的每15分钟的功率情况，电网公司会对未来的24小时中的96个点的数据进行考核，考核要求准确率达到85%以上。（部分省份要求每天的准确率都大于85%，部分省份要求月平均数据达到就可以了）数每天要求更新最少一次。 2、超短期预报：是指未来0-4小时每15分钟的功率情况，准确率要求不小于90%，数据每15分钟更新一次。A. 电网公司对预测数据的要求：国内光功率预测问题分析 15 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032 1、数据漏报，错报，上报时间不对。 出现上述的问题主要是由于预报软件或者硬件的问题造成的，包括气象服g1287g1432g1933网、g1350g1383g2972g2393不g2099g1647g2440g2440。 2、准确率不达g2038（包括短期预报不达g2038g1401超短期预报准确率不达g2038）出现上述问题的g1341g1436主要包括天气预报数据g2757量不g3044，电站大g2689模g2515g1812或者部分g1933网期未g1171g1911g2348g1665的g1655网g2689模。g1215中由于超短期准确率不达g2038的g2676考核的g2113g2893最g3044B. 电站被考核的原因：国内光功率预测问题分析 16 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032 1、考核g1936g2147不g1376g2290，部分电网公司要求电站预测每天的准确g1733都大于85%，g2833个目前是g1710g2977g1169g2974的g2260g1264是在g1540g2605g1089g1985的时g1176以g1347g2951g2983天的情况g1032。 2、预报数据更新g3016率不g1500，目前g1442g1220电站g1157g2304的数据g2203都g2832是g2890g2304每天更新1-2次，g1144是超短期预报要求的数据是每15分钟上报更新一次，g1436g2100g1943g2147g1149现最新的天气g1354g1303情况。 3、数据g2203g2757量不g3044。C. 准确率不达标原因分析：Solargis气象数据库的应用E. 数值气象预报服务 预测：最长可提供10天内的预测的数据 未来72小时内精准的辐照、温度、发电量预测； 最长可提供未来10天内的预测数据； 精确到小时的预测数据； 实时滚动跟新，确保数据的准确性（每12小时更新1次东部地区每小时更新一次，西部地区预计2018年开始每小时更新一次）； 提供AIP接口，方便和客户现有系统的实时对接； 用途：对电站发电量进行预测、电网协调17 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Solargis预测数据介绍 18 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Sony et al. 2016, doi: 10.1016/j.atmosres.2015.10.010Solargis 预测数据概要：Solargis 的预测数据由g1087个g1137要模型g13618合g14829g5581，分g2145为g17339g11811g7509，中g7509以g2560中长g7509g13618合g13890g7579。Solargis预测数据介绍 19 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032基于卫星数据的CMV模型。now +5 hours +10 daysg1697g1501+1 dayg1965g1980g1892g1501短期运维调度管理 中长期运维调度管理。NWP模型Solargis 卫星模型地面观察CMV = Cloud Motion Vectors model （云层移动模型）NWP = Numerical Weather Prediction model （数值天气预报模型）CMV 预测模型介绍 20 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032A. Solargis 基于卫星的云层移动模型：1. g3033g1199g2688g1576g2830期g1347目前g1082g1603的g1054g2098情况g1655g1556g1059g1054g1082指数 t-1, t02. g1556g1059g2725g1082g1603的g2407g1288模g1466，从g2546预测g2725g1082g1603g1032一时g1270的g2407g1288g1936g1145g1522g1443：t1, t2, tn3. g1585短期g1220对g2813g2241g1703g1408最大的g1082指数g1581g1205到solargis的g1206g2289g2813g2241模g1466，从g2546g2626g1352g2830期的预测g2813g2241数据。4. g2890g2304solargis的模g1466g2449g2147模g1466g1713到GTI 从g2546g1713到电站的预测g2218在发电量。t-1 t0 (now) t+1 t+2CMV 预测模型介绍 21 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032卫星实际观测情况 CMV 模型预测情况22基于CMV模型的预测数据与卫星实时对比情况（日本）Solargis预测数据介绍 22 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032标准参数包括: GHI :水平总辐照； GTI: 倾斜面上的辐照（客户指定方位角和安装角度上的）； DIF: 散射 TEMP：离地面2米高处的温度； PVOUT: 项目潜在发电量； KT: 晴空指数可选参数包括: WS:离地面10米高处的风速； WD:离地面10米高处的风向； RH:相对湿度； AP:大气压强；备注：部分客户要求提供DNI 我们也能够提供，但是改参数准确性较低，因此建议客户在模型中不要采用。A. Solargis 预测数据能够提供的相关参数Solargis预测数据介绍 23 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Solargis的辐照预测数据是通过无缝整合了本地和卫星观测数据，采用云层移动模型（CMV)和数值天气预报模型（NWP)，并结合公司已经拥有的当地的10年以上的历史数据，得到最终的数据。当天的预测数据主要基于卫星观察到的CMV模型: 预测的范围是0-5小时 基于的卫星数据是：Meteosat/GOES/Himawari-8 satellite data 原始数据步长: 10/15/30-minute data 更新频率：每小时当天及后续的预测数据主要基于NWP模型: 预测范围：最长10天 原始数据步长：小时级别的 更新频率：最短6小时，目前为12小时。 标准数据g2048g1684及g2626g1352g1936g1684: 数据g2048g1684: csv , xml，txt 数据g2626g1352g1936g1684：FTP, web services or e-mailA. Solargis 预测时间范围、更g1904g2967率、g2017g1683g1346g2577g1351g1905g1683：Solargis预测案例分析迪拜项目 24 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Wm-2 %, wrt mean satellite valuePeriod: Apr 2015 Dec 2015Solargis预测案例分析迪拜项目 25 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Period: Apr 2015 Dec 2015Solargis预测案例分析迪拜项目 26 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032Period: Apr 2015 Dec 2015预测数据基本特性分析 27 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032结论：单个电站预测与实际辐照情况在部分时段往往偏差较大。(样本来自中国东部)28单个电站预测发电量与实际情况对比:预测数据基本特性分析 28 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032不同数量电站预测发电量与实际情况对比：291个电站4个电站9个电站49个电站Solargis预测数据项目分布情况 29 / 30g24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032 g1200功率预测g1153g1054一个g1725g2860发g1610的g3013g1471，solargis在g2725g3013g1471g1832有g1049g1574的g3006目g2502g3040g1655g2405g2478了不g1379g2282g1483g1032的g2813g2241预测的g2177量数据： 目前g1769g1115g1629g2502在部分g1450g1306g1832有g2099在g1560施的g3006目，g3006目g1777在g1450包括： 南欧和中东欧 印度洋群岛 南非及东非地区 亚洲地区的中国和日本 美洲地区的：智利 即将进行的项目包括：北美, 中东, 南美, 印度等.最可靠和准确的辐照数据提供商 ENDg3017g1558g2146/13506222465baohai.longsolarmeteosolargis.infog24g22g23g29g1654g23g23g1987g19g19g1200g1125g10032
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