辐照度与标准日照时间转换
辐照度与标准日照时间转换
笔者有一次参加某光伏会议时，茶歇与邻座闲聊，谈到各自家乡的日照情况，那位朋友说家乡辐照情况很好，是多少MJ/㎡，而我则说的是年标准日照小时数，我俩一对眼，都有点蒙，当时就要进行换算，但是都没找到头绪，回想起来觉得挺不专业的，于是回来总结一下：
1.辐照单位：MJ/㎡，标准日照小时数的单位是h（小时）
所谓标准日照小时数是根据太阳能组件在标准条件下（大气质量AM1.5，温度25°，辐照强度1000W/㎡）的工作小时数，辐照强度是不断变化的，所以要进行折算。
2.折算公式
1J=1Ws,1h＝3600s
1000W/㎡=1000J/s·㎡＝1000*3600j/3600s·㎡=3.6MJ/h m2
所以1KW·h/㎡=3.6MJ/m2
同时1KW·h/㎡相当于标准条件下，1小时标准日照小时数（1KW·h/㎡÷1000W/㎡）。
由此得出将太阳能资源（MJ/ m2）换算为标准日照时数的系数为 3.6。
3.举例
某地水平太阳辐射量为5199 MJ/㎡，那么：
相当于5199 MJ/㎡÷3.6=1444.2KW·h/㎡
相当于1444.2KW·h/㎡÷1KW/㎡=1444.2小时。
则日标准小时数1444.2/365=3.96小时。
1KW的系统，一天可平均发电3.96*0.8≈3.2度电。
年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式
年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式
1、若辐射量单位为cal/cm2
峰值日照小时数=辐射量*0.0116（换算系数）
备注：0.0116为将辐射量（cal/cm2）换算成峰值日照时数的换算系数。
推导过程：
峰值日照定义：1000W/ m2=0.1 W/ cm2，
1cal=4.1868J=4.1868W*s，1h=3600s
则：4.1868W*s/(3600s/h*0.1 W/ cm2)=0.0116h* cm2/cal
（1）年平均峰值日照时数=年辐射量（cal/cm2）*0.0116
（2）每日的峰值日照时数=年平均峰值日照时数/365
（3）每日的峰值日照时数=年辐射量（cal/cm2）*0.0116/365=年辐射量（kcal/cm2）*0.032 例如：假定某地水平面辐射量为135 kcal/cm2，方阵面上的辐射量为148.5 kcal/cm2，则年峰值日照小时数为148500*0.0116=1722.6h，每日的峰值日照时数为1722.6/365=4.7小时。
2、若辐射量单位为MJ/ m2
峰值日照小时数=辐射量(MJ/ m2)/3.6（换算系数）
例如：假定某地方年水平面辐射量为5643 MJ/ m2，方阵上的辐射量为6207 MJ/ m2，则年峰值日照小时数6207/3.6=1724h；每日的峰值日照时数为1724/365=4.7h。
年峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/3.6（换算系数）
每日的峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/（3.6*365）=年平均辐射量(MJ/ m2)/1314=0.000076年平均辐射量(MJ/ m2)。
有效利用小时数计算原则
地区日照辐射有效利用小时数主要影响因素1、当地日照辐射（一般气象局资料很难取得，行业内根据RETSCREEN 软件进行日照分析。
）2、当地的大气污染3、支架倾角4、系统整体效率例：1、国华东台 20MW固定式安装的最佳倾角选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。
并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角是系统全年发电量最大时的倾角。
根据本项目所在地纬度和当地太阳辐射资料，利用 RETScreen 软件模拟分析，支架倾角从 26 度到 35 度进行程序模拟。
支架倾角程序模拟结果见下表：安装倾角 (度)2829303132日辐照度（度 /m2/4.438 4.442 4.443 4.440 4.437天）年发电小时数1620.201621.331621.71620.9561619.825 2312、因此确定本工程固定支架的安装角度为30 °。
组件最佳倾角时年均总辐射量达到1619 kwh/m 2，采用可调支架后，年均辐射达到 1697 kwh/m 2，相对于固定倾角方案。
总辐射量提高大约 5％左右。
根据 RETScreen 软件分析得到本工程的太阳电池组件在朝向正南30 度倾斜后，年平均每天太阳辐射量为 4.43 度/平方米 /日，即年太阳总辐射量达到 5829MJ/ m2, 折合标准日照条件（1000W/ m2 ）下日照峰值小时数为1619 小时。
数据统计分析：东台地区水平面年辐射量为：1468 kWh/m2 ；30 度倾斜面年辐射量为： 1619 kWh/m2 ，相当于标准日照（日照辐射强度为 1000W/m2 ）峰值小时数 1619 小时；年发电利用小时数（发电当量小时数）初始值：1619 ×80% （系统效率）＝ 1295 小时；多晶硅组件第N 年发电量＝初始年发电量×（1-N×组件衰减率）×1.0525 年平均年利用小时数：1182.5h2、大唐淮安项目淮安市太阳能资源分析大唐新能源华东公司淮安屋顶一期光伏发电项目选址在淮安工业园区内，位于东经 119 °2′，北纬33°5′，项目纬度跨域范围小于0.1 度，所在地属一个小范围的平原区域。
有效日照利用小时数计算原则
地区日照辐射有效利用小时数主要影响因素1、当地日照辐射（一般气象局资料很难取得，行业内根据RETSCREEN软件进行日照分析。
）2、当地的大气污染3、支架倾角4、系统整体效率例：1、国华东台20MW固定式安装的最佳倾角选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。
并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角是系统全年发电量最大时的倾角。
根据本项目所在地纬度和当地太阳辐射资料，利用RETScreen软件模拟分析，支架倾角从26度到35度进行程序模拟。
支架倾角程序模拟结果见下表：2、因此确定本工程固定支架的安装角度为30°。
组件最佳倾角时年均总辐射量达到1619 kwh/m²，采用可调支架后，年均辐射达到1697 kwh/m²，相对于固定倾角方案。
总辐射量提高大约5％左右。
根据RETScreen软件分析得到本工程的太阳电池组件在朝向正南30度倾斜后，年平均每天太阳辐射量为 4.43度/平方米/日，即年太阳总辐射量达到5829MJ/ m2,折合标准日照条件（1000W/ m2）下日照峰值小时数为1619小时。
数据统计分析：●东台地区水平面年辐射量为：1468 kWh/m2；●30度倾斜面年辐射量为：1619 kWh/m2，相当于标准日照（日照辐射强度为1000W/m2）峰值小时数1619小时；●年发电利用小时数（发电当量小时数）初始值：1619×80%（系统效率）＝1295小时；●多晶硅组件第N年发电量＝初始年发电量×（1-N×组件衰减率）×1.05●25年平均年利用小时数：1182.5h2、大唐淮安项目淮安市太阳能资源分析大唐新能源华东公司淮安屋顶一期光伏发电项目选址在淮安工业园区内，位于东经119°2′，北纬33°5′，项目纬度跨域范围小于0.1度，所在地属一个小范围的平原区域。
峰值日照时数
计算等效的峰值日照时数:全年峰值日照时数为:180000×0.0116=2088小时0.0116为将辐射量(卡/cm²)换算成峰值日照时数的换算系数:峰值日照定义:100毫瓦/cm²=0.1瓦/cm²1卡=4.18焦耳=4.18瓦秒1小时=3600秒则:1卡/cm²=4.18瓦秒/卡/(3600秒/小时×0.1瓦/cm²)=0.0116小时cm²/卡于是:180000卡/cm²年×0.0116小时cm²/卡=2088小时/年平均每日峰值日照时数为:2088÷365=5.72小时/日太阳辐射的基本定律太阳辐射的直散分离原理、布格-朗伯定律和余弦定律是我们所要了解的三条最基本的定律。
直散分离原理:大地表面(即水平面)和方阵面(即倾斜面)上所接收到的辐射量均符合直散分离原理，只不过大地表面所接收到的辐射量没有地面反射分量，而太阳电池方阵面上所接收到的辐射量包括地面反射分量:Qp=Sp+DpQT=ST+DT+RTQp:水平面总辐射Sp:水平面直接辐射Dp:水平面散射辐射QT:倾斜面总辐射ST:倾斜面直接辐射DT:倾斜面地面反射布格-朗伯定律:SD’=S0FmS0:太阳常数1350W/m2 SD’:直接辐射强度F:大气透明度m:大气质量m=1/Sina´P/P0 a:太阳高度角Po:标准大气压Sina=SinfSind+CosfCosdCosw d:太阳赤纬角d=23.5Sin(360*(284+N)/365) f:当地纬度(0-90°)w:时角(地球自转一周360度，24小时) 15度/小时或4分钟/度余弦定律:Sp’=SD’SinaST’=SD’COSqDT’=Dp’(1+CosZ)/2。
年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式
年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式
1、若辐射量单位为cal/cm2
峰值日照小时数=辐射量*（换算系数）
备注：为将辐射量（cal/cm2）换算成峰值日照时数的换算系数。
推导过程：
峰值日照定义：1000W/ m2= W/ cm2，
1cal==*s，1h=3600s
则：*s/(3600s/h* W/ cm2)=* cm2/cal
（1）年平均峰值日照时数=年辐射量（cal/cm2）*
（2）每日的峰值日照时数=年平均峰值日照时数/365
（3）每日的峰值日照时数=年辐射量（cal/cm2）*365=年辐射量（kcal/cm2）* 例如：假定某地水平面辐射量为135 kcal/cm2，方阵面上的辐射量为
kcal/cm2，则年峰值日照小时数为148500*=，每日的峰值日照时数为365=小时。
2、若辐射量单位为MJ/ m2
峰值日照小时数=辐射量(MJ/ m2)/（换算系数）
例如：假定某地方年水平面辐射量为5643 MJ/ m2，方阵上的辐射量为6207
MJ/ m2，则年峰值日照小时数6207/=1724h；每日的峰值日照时数为
1724/365=。
年峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/（换算系数）
每日的峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/（*365）=年平均辐射量(MJ/
m2)/1314=年平均辐射量(MJ/ m2)。
太阳能年均辐射量与年平均日照时数之间的换算？
太阳能年均辐射量与年平均日照时数之间的换算？
设计要求：北京地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。
⑴ 北京地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算北京地区峰值日照时数约为3.424h；
⑵ 负载日耗电量= 12.2AH ⑶ 所需太阳能组件的总充电电流=
1.05×1
2.2×（20+7）÷20÷（
3.424×0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。
⑷ 太阳能组件的最少总功率数= 17.2×5.9 = 102W 选用峰值输出功率110Wp、单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常参考中山明间照明官网。
全国部分地区辐照度统计表
12
31
135
103
214
185
四川-绵阳
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
法向直射辐射强度 564
711
570
631
635
672
670
672
日照小时
37
34
16
131
113
85
185
163
四川-甘孜
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
法向直射辐射强度 899
853
902
940
881
876
886
865
日照小时
158
109
129
163
732
736
729
676
727
772
777
日照小时
38
30
79
85
113
98
145
149
四川-会理
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
法向直射辐射强度 752
672
650
671
677
648
594
584
日照小时
141
180
162
161
313
179
109
66
四川-西昌
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
法向直射辐射强度 661
690
620
7 690 220
7 900
8 1152 233
太阳能辐射度能量单位种类及其转换方法
太阳能辐射度能量单位种类及其转换方法1.辐射量单位及换算太阳能能辐射量单位有卡（cal）、焦耳（J）、瓦(W)等。
其关系如下。
1卡(cal)=4.1868焦(J) =1.16278毫瓦时(mWh)1千瓦时(kWh) =3.6兆焦(MJ)1千瓦时/米2 (kWh/m2)=3.6兆焦/米2(MJ/rm2) =0.36千焦/厘米2(kj/cm2)100毫瓦时/厘米2 (mWh/cm2)=85.98卡/厘米2(cal/cm2)1兆焦/米2 (MJ/m2) =23.889卡/厘米2(cal/cm2) =27.8毫瓦时/厘米2(rmWh/cm2)2.峰值日照时数峰值日照是在晴天时地球表面的大多数地点能够得到的最大太阳辐射照度1000W/㎡。
一个小时的峰值日照就叫做峰值日照小时。
峰值日照小时数是一个描述太阳辐射的单位(瓦每平方米每天，W/㎡/D)，也被叫做太阳日照率或者简称日照率。
日照率用来比较不同地区的太阳能资源。
举例来说，例如在我国太阳能资源极丰富带青海，年辐射总量大于170 KWh/m2,则峰值日照时数为:年总辐射量/365。
全年峰值日照时数为: 180000×0.0116=2088小时。
0.0116为将辐射量(卡/cm²)换算成峰值日照时数的换算系数。
峰值日照定义：100毫瓦/cm²=0.1瓦/cm²1卡=4.18焦耳=4.18瓦秒；1小时=3600秒则: 1卡/cm²=4.18瓦秒/卡/(3600秒/小时×0.1瓦/cm²)=0.0116 小时cm²/卡于是:180000卡/cm²年×0.0116 小时cm²/卡=2088小时/年平均每日峰值日照时数为：2088÷365＝5.72 小时/日。
光照度和辐照度的转换
如 果相
对 光 谱 覆 盖 紫 外光 区 或 红 外光 区 照度
。
则 用此 法
离灯距离 (m)
03 8
0 26
.
波 长范围
(
m n
)
也 可 求 得相 应 紫外 光 区 或 红 外光 区 的 积 分 辐 不仅如此
,
10 3 10
3
758
3 8 0一 7 8 0 3 8 0一 7 8 0
还 可 以得 到上 述 波长 范 围
。
也是 本
与 波长 无 关
单位与
、
E
( 幻 相同
。
文 要讨 论 解 决 的 问 题
三
应用
,
二
、
原理
,
待测 光 源为
光 照度 E v 表 示 为
X S G 6 《X又 〕水 冷 氛 灯
,
要求
按定 义
在 测 得பைடு நூலகம்一 定 距离 上 的 光 照 度 后 (l )
,
求 得它 在可
Ev = K m E
( 元 )V ( 又 )d 又 丁e
者 的 测 量 比 前 者容 易 得 多 ( 幻 的相 对 量
E
e
( 幻 表示
度
。
测 量 辐 照度 比 测 量 光 照 度 要 麻 烦 得 多
。
则
没 有 一 台 辐 照 度计 能 够 像 光 照度 计 一 样适 用
于 测 量 具有 不 同 光 谱 功 率 分 布 的 光 源 此
,
( 又)
= 仪e e
者 的光 谱 光 效 率 函 数 ;
(m
Z
·
( 幻 是 待 测光 源
( 元) (% )
全国各地太阳能总辐射量与年均日照时间.docx
、全国各地太阳能总辐射量与年均日照峰值时间、主要城市日照峰值时间及最佳安装倾角三、地区日照在线查询方法基本方法：利用NASA （美国航空航天局）的数据库资料，可以查到太阳能辐射的相关数据。
与太阳辐射、气候相关数据均可查询到，下面以“年平均日照峰值时间”为例，概要说明查 询方法。
具体查询步骤如下：第1步：获取目的地经纬度。
经纬度查询方法很多， 其一可登录/查询, 株洲市北纬27.50度，东经113.08度。
第2步：登录NASA ，网址https:///cgi-bin/sse/grid.cgi?email=skip@ ，如提示登录，请自 行注册一个账户登录，注册无限制。
第3步：在打开的网址页面中，输入目的地经纬参数，如图 1,然后单击“ submit ”按钮提交。
NfZds J- 起鈕ye: J™ JF.血亶k g SEE 血谄 能 1 Eoaa P 日般 Sfr 碍.册開J 比yr 」'屮Er jKTKFPffjr i ： juinnH PJ 贰.片疗・ JTE J［色W HY W 让、- HKJ 1 丿“寸!'© F 脸ZtiLiiitrtz 曲 如 dm $ £S r 删』第4步：在弹出页面中选择想要查询的参数集合， 提交查询。
如我们选择“Parameters for Tilted Solar Pan els ”即“倾斜面上的辐射数据”，如图2所示，然后单击“ submit ”按钮提交查询。
查询结果如图3所示，结果显示，株洲市年平均每天辐射量为 3.34kWh/m 2/day ，年平均日照峰值时间3.34h 。
乂皿 a -JMer 」u 「：siM 社医…HK 匪白■…话EK4filtE L *SIM . .KK91 » HrJK 8- ■绝t 土 ^un 0RV --.丄崛-■切诃冲R 应减諷 蘭« 豆|跑 w 鼻 I 止田换1 s fl NiSi 5.^0 Hfl*空日B 兀［回喘甌&f ■［凰・1目伽J M FATMOSPHERICSCIENCEDATA CENTERNASA Surface meteorology and Solar Energy - LocationExanole: Latitude? 2F.50 LoriiEi 切站7 U3.0SEnter BOTH latitude E ar 日明鼻erLatitude 33. oLongitude -fiO.為Soutli ： Vest :! latitude £ither in OR-90 to Q-180 tc 0deeiualA SPMU1-atitude 3^ 30 Lomitude 45 Tiorth ： 0 to TO E 酣t:0 to 1 帥<■ G A ■ htlp^ 皿nMa.gcv/cgi-birVx* >*■»=事卞■营ScHar New D 岬"I Nouis就阳虞 oThDur^ cosine scter zemin angiesCosine solar zenrih angle a nsd-irne- twcween sjumnse and 讯la 『noofl Dedlnarion SvrvsM Hfciur Angta*赴iKiinuin 虫山ii zm* iiRnirvei Eo Ihd IWiZBiHourly soiar an 弾s 阳因live Io We bariz^n Houriv solar azcnulti anflta5Radial ion on equstar-pamled U 細3 surfaces Wnimurn nxliaOofl lorflquBtor-pairtBd lilted^jrfac&5 M^rirniinii r^rlvrliiFi 向r oqmrlM-pgiEPd 聞 wurf 眸RWfor Siring 朋上2好 口厂 offr^r £nrjryy ~JF £f^rjig^ Syxitftn^Minunum availably 町剜atiom 朋％ 破 葩珈因日陶吹 owsr wnsecUtw-Oay pengfl l-IrKifOffiijii RurrMe_<i dMiciln tmkw n«pcM：ind MnhiiK m*ir cnrrsrficiJli'WD dny pnriiid EquNfitef'ri number ar NO-SUN day^ 仃曲r can&ecutive-day pECQdfg Siting 屜爭I 鬧-供ddmt Storage SystemAvnikibi^ surpiifttis % 口『tfvuiHgu VH I US Lwfir ^Difi^culivB-dgry periodPjirju^ter^ for Tilted 5oZar Panels ：Monthly Averaged Radiation Incident On An Equator-Pointed Tilted Surface (klh/i^/da^)Laf 27. * Lon 113…OS Jan Feb Nar 年r May JunJul Aug0c1N OTE>ee Annual AverageSSE HR2 2. 00 2- 00±35 3. 18 3. &7牡SO5.37 4.623.^63.1D 2. Sb 2. M34K Q. 31 0-36| o. 2S0. 30「 □.騒o. sr Ck 彳呂 0. 420.^00. 3E Q.42 □. 410.3$Diffust 1. ED n/a 口 Zn 2.072. 37 2,49 2,45 2.30 2. 01 l.阴 L33 1.17 n-'-n Direct 1. 6B n/a 口 ZaLMl2. 17 S. 61 4.22 5. 412. S9 2.騎3.072. 67□/■a Tilt 0 1. 96 n/a o/a 3. 11 3. Sb 4.26 S.34虫眾S.fiO 3.. 07 2.77 g 44 D/a Tilt 12 2.14 ji/'au/a 3. li 3. &1 4. IP5.243.^23…2fi 3.09 | 2. 76 D/'a Tilt 27 2. 29 ri/Aii/n$. O5「 3. E3 3. 544- 89 4. 42 3. 91J 4rD a.sr 1 3- D9 n/A Tilt 42 2. 33n n2. Sa3. 50 乩624.34 4・0® 3.咼 3. 37 3.46 3. 24 n-'-nTilt 90 1.75n/县 □Za l.ftl 1. 71 1.73 L 92 2.M 2. 20 2. 32 2.69 2.64 □/-a OPT盅B3n/a ri a 3. 14 3. BB 4.2B 5.34 4. SI 3.W 3. 41 3.48 3. 26□/aOPT ANG41. Dji/'aa/aP.CO1. DOH 000.006.06呻.032. D44-0總Qij aF 旳f 」\sej 如r dJ're^r j^maJ wSf 氏t 上住拾 UJiedpd 用甘址亡 ME .亡日』亡Zez! n 力朗 tHNOTE ： Lffrdffir (K) is 尿』心才 Q 3 or 血”冷 0 &* »>*■»= *TB ;寧 r 即 口片星卑二H Q L fX.W KW 1& GA 9 ・ httpsyg 州亡 nosa.gc^' |i-birV^5e/grid.cgi^emaiJ= ski p 如4 Dhrt.ru 込爭y■ ： f V ELH _jnnET . <» LJ 3S1Z LJttK . & 販：.T.EZ □ NCillE CS^BM . .FEU »SflFX b Qrs?：t >«SEK 0 W -农■工■■站 ■一出 Xfa / ffmananr «I gjNfi^wtr J« 1 Jh 昭嗣営 K[NUL 弹诚M n" | ® 也岡仙："i 豆鼻 I 凰■■民F * 1A u. 卿?・盘黑逼 H 4孑 eo # XW KW 1€ ■ https ^/e D e b.Ia na zi ■上 g i ・ b i 叭Tgrid. t g i 地n um 二聘4 麗 1 7.S&subrnit =Submit&hgl = lDd&ve f * Q,H Ea_jn.KB L J 3S1^ L _I 社也.v 匪白a . EZ L NAH Q .■a »■■rfl b 11童|£乂吿 > ttXEE 0 W -[g n6BJL_afe. 3 fSln^ie M[9 Nfiyaw? K1 NJLSl Syrf?宣 • ns 衣空別n(JNULS***?： * | 画±s>sa：.[凰WiEK M P印审 B轨- 1 ■■亠名»* 血即j/W=広 hwU>Jt ；。