發布者:本網記者shixinchen | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 11638查看 | 2014-05-27 09:13:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:精確的DNI輻射數據對光熱發電至關重要,測光設備的精確性又直接影響著輻照數據的準確度,同一坐標點采用不同的測光設備得出的往往是不一樣的測光結果,有時甚至差別巨大。對于光熱發電項目開發而言,追求的是最貼近實際的數據,為此,選擇何種測光設備就顯得尤為重要。
CSPPLAZA記者為此走訪了國內幾家主要的太陽能輻射監測設備生產商或代理商,對其各自的產品特點、應用現狀進行了對比了解。
美國BSBR1000系統
據CSPPLAZA記者了解,目前國內市場上的輻射監測設備在光熱發電行業中的應用以國外產品居多,如北極匯能(北京)科技有限公司代理的美國BSBR1000和荷蘭BSRN系列產品;北京瑞科同創能源科技有限公司代理的英國SPN1、澳大利亞Middleton產品以及歐洲SolarGIS軟件;另外,日本EKO、荷蘭HUKSEFLUX、KIPP&ZONEN等產品在國內光熱行業中也有應用。而國內輻射監測設備應用較多的有錦州陽光氣象科技有限公司的產品,但其在光熱發電領域的應用并不太多。
由于各方面原因,我國光熱發電行業遲遲未能進入大規模發展期,輻射監測設備銷售企業目前的業務重心更多地在光伏發電行業,2014年初以來,國家對光伏行業相繼又發布了一系列利好政策,光伏行業今年明顯回暖,輻射監測設備的市場需求也明顯增加。北極匯能某區域銷售經理告訴CSPPLAZA記者,今年僅上半年該公司就賣出了近20臺BSBR1000產品,大部分都用于光伏行業。

荷蘭BSRN
國內外產品的差異性
以錦州陽光為代表的少數國內公司在國產太陽輻射監測設備的自主創新方面做得比較成功,錦州陽光自主開發出了一系列的國產太陽輻射監測設備,如PC-2-T型太陽輻射標準觀測站、PC-2-T1型太陽輻射監測系統、TBQ-DLA型太陽輻射儀等。但在光熱發電業務領域,錦州陽光的產品應用并不太多。
國外產品在國內光熱發電行業應用較多的是荷蘭BSRN-10系列(荷蘭KIPP&ZONEN公司)、美國BSBR1000、英國SPN1、澳大利亞Middleton以及歐洲SolarGIS軟件等產品。這幾種產品在國際上知名度較高,在國際光熱發電行業中也有較高的市場份額。

英國SPN1輻射儀
通過對比,CSPPLAZA記者了解到國內外產品的差異性主要體現在以下幾個方面:
一是測量精度。國內太陽輻射監測設備測量精度較低,誤差一般在5%左右。手持儀器的精度誤差要更大,在10%左右。而國外產品測量精度要高出很多,如英國SPN1經過國家氣象局標定結果為:總輻射觀測誤差為0.6%左右,直接輻射的觀測誤差為1%左右。荷蘭BSRN-10系列和美國BSBR1000的測量精度更高,測量誤差能達到0.2%以內。
二是穩定性。據CSPPLAZA記者了解,國產太陽輻射監測系統目前在穩定性方面與國外產品相比還有距離。一些光熱項目開發商告訴記者一個現象,建電站時,有時用國外輻射監測系統一套就可以了,只需隔一段時間校正一次。但是用國產輻射監測系統則要用2套甚至更多進行對比統計。經咨詢專業人員,記者了解到其實國內外設備的監測原理都一樣,一般都是使用熱電堆進行感光然后轉化成電流最后換算結果,但因為國內外產品材料的差異而導致了產品穩定性的較大差異。
三是使用壽命。北極匯能技術部經理告訴CSPPLAZA記者,陽光輻射監測設備的使用會隨著時間有一定的衰減,這是因為經過經年累月的風吹日曬,輻射監測設備中的熱電堆不可避免地會發生老化。而在這方面國內產品要處于絕對的劣勢,經了解,這也是由于材料方面國產設備沒有國外產品的技術水平高造成的。國產產品的使用壽命在超過1年后可能會在穩定性和精確度方面出現很大程度地下降,但國外產品卻可以保證較長時間地穩定使用。上述人士表示,北極匯能2009年在內蒙古安裝的1套BSRB1000輻射觀測系統一直到現在還在使用,而且依然保持著非常高的穩定性。另據瑞科科技提供資料,瑞士氣象局于2005年開始使用的第一臺SPN1設備,至今還在正常使用和觀測。
四是產品價格。CSPPLAZA記者調查發現,價格可能是國產設備目前的唯一優勢。通過比較,荷蘭的BSRN-30價位最高,市場價約在40萬左右。而使用旋轉電機的美國BSBR1000產品較低一些,市場價約在20萬左右。英國SPN1市場價約在10萬左右,而國產的輻射監測設備市場價僅3~5萬左右。

國產PC-2-T1型太陽輻射監測系統
幾種國外產品的技術特點
據CSPPLAZA記者了解,目前國內太陽輻射監測的幾種主流國外產品都有應用,但以荷蘭BSRN-10、美國BSBR1000和英國SPN1應用較多,但是它們又都有各自的優劣勢。

歐洲SolarGIS軟件
北極匯能銷售的的荷蘭BSRN系列產品是由Solys2或者2AP太陽跟蹤器、輻射表和遮光球等主要部件構成的太陽輻射監測系統,它一般會裝3塊輻射表,一個測量全輻射,一個測量散射輻射,另外一個測量直射輻射。這款產品的最大優勢就是光譜范圍屬于全光譜范圍(見附表),且測量精度非常高,觀測等級能夠達到研究級別要求,且可以長時間獨立免維護觀測。在國內主要應用于各類大學和科研院所等對于測量精度要求較高的單位。同時,這款產品也是北極匯能目前在國內光熱行業應用較多的一款產品,西安熱工院、北控新能源、杭州三花、華能、中廣核、上海電氣、中科院電工所等單位都在使用這款產品。而它的劣勢就是價格非常昂貴,一般都在40萬元以上。
北極匯能公司銷售的另一款產品美國BSBR1000則是通過使用帶有旋轉電機的遮擋環,通過遮擋環的轉動來遮擋輻射表,從而測量輻射數據。這款產品和荷蘭BSRN系列產品的監測原理不同,測量的光譜范圍也主要是短波輻射(見附表),由于測量輻射的傳感器的材料和光伏發電的材料相似,因此廣泛應用于光伏發電站的日常輻射監測中。精度高、響應時間短、系統穩定可靠免維護且價格適中是這款產品的主要優勢。相對于BSRN系列產品,其價格相對便宜,約在20萬左右。
據CSPPLAZA記者實地了解,瑞科科技代理的英國SPN1這款產品比起上述兩款國外產品的優勢就是體積較小,無移動部件,操作方便。它的創新點就在于使用了7個熱電堆和1個專利遮光罩。利用電腦設計的遮光罩,使得太陽光線無論從哪個方向照射過來時,都能保證7個熱電堆中至少有一個完全暴露在太陽光線下,測得總輻射;同時至少有一個完全被遮光罩遮住,測得散射輻射;進而得出直接輻射以及日照時數,該產品無需使用任何復雜調控、遮光環和其它活動部件,經國家氣象局標定,其觀測精度也非常高。另外這款產品相對于上述兩款產品價格便宜,市場價約在10萬左右。總體來說,這款產品與上述兩款國外產品的相比檢測精度略低,但性價比較高。瑞科科技已經在國內安裝了80多套該觀測系統,中電投、三峽、京能、兆陽光熱、中國氣象局、中國電科院、西南院、云南院等單位均使用過該產品,設備運行都比較穩定,建議對于前期用于野外無人值守、長期連續觀測的的光熱電站開發商可以采用。
附:幾種國外產品的參數對比

注:文中相關數據由各公司提供,如有紕漏,敬請指正。