浅谈荷兰HUKSEFLUX 辐射传感器在光伏监测行业领域的应用

一、行业发展背景：

科学的发展往往与测量技术的发展有着密切的关系。在光伏发电领域，由于天气状况直接影响光伏电站的发电量，所以光伏电站性能评估的核心参数离不开准确的气象数据和太阳辐照度数据。在光伏电站监测系统中气象传感器发挥重要作用，精确的气象实测数据是跟踪、评估和控制光伏电站性能参数的关键，因此每个光伏电站监测系统都需要气象监测系统以计算光伏电站核心评估指标，用于光伏电产的选址、运维管理、评估、科学研究等任务以及故障预警等功能用途。数据的采样与处理方法、传感器的部署安装方式也会对评估结果产生部分影响。

精确的太阳总辐射(POA)数据对光伏发电至关重要，测光设备的精确性又直接影响着辐照数据的准确度，同一坐标点采用不同的测光设备得出的往往是不一样的测光结果，有时甚至差别巨大。对于光伏发电项目开发而言，追求的是最贴近实际的数据，才可以正确测出电站的PR值，为此，选择何种测光设备就显得尤为重要。

二、测光设备的应用现状

目前，国内市场上的辐射监测设备和光伏环境监测仪在光伏发电行业中的应用以国产低精度的产品居多，高精度的以国外产品居多。荷兰HUKSEFLUX品牌是世界公认的太阳辐射测量专家，在国内外大型主流观测网络和大型电站应用广泛。

三、测光辐射传感器评价好坏的主要核心指标

响应时间、零点偏移、年稳定性、温度响应、倾斜响应、光谱灵敏度、非线性(辐照度在100-1000W/㎡范围内的变化引起的对500W/㎡响应度的百分率偏差)

四、国内外产品的差异性

国内外太阳辐射传感器设备的监测原理都一样，一般都是使用热电堆进行感光后转化成电流最后换算结果，但因为国内外产品材料和工艺的差异而导致了产品的精度和稳定性有较大差异。

五、应用于光伏电站的辐射传感器选型建议

1、 PV电站常见测量参数是：

室外太阳辐射，最常用水平位置测量-水平辐照度，GHI，用总辐射传感器测量;在光伏板旁边的“阵列平面”中的室外太阳辐射-阵列平面POA辐射传感器测量; 当与GHI结合时，测室外太阳辐射，从土壤反射的太阳辐射-用面向地面的辐射传感器测量，也测量反照率和净辐射。

2、选型规格：

总辐射传感器、直接辐射传感器和反照率传感器的选用是根据具体的需要选择的。

可根据ISO 9060:2018购买不同精度等级的仪器;光伏系统性能监测用户需符合IEC标准;输出信号不同，分为模拟和数字信号输出;可提供各种安装附件，如支架等;可以使用加热和通风功能选型来提高恶劣或极地环境下的数据可用性。

下图为产品等级分类可参考：

3、选型：

用户在系统选型中可能需要面对以下几个问题：

应用程序是什么;必须测量什么?

有什么标准你必须遵守吗 ?

是否为任何特殊的环境条件，如预期的露水、霜、雪、灰尘?

精度要求是什么?

如何组织重新校准?

可用的功率?

如何安装仪器?

仪器会定期清洗吗?如果没有，那么购买一个高精度的仪器可能就没那么有用了。

用什么数据采集，它能在毫伏范围内测量吗?如果不能，它能接受什么样的输入?

必须测量的其他东西;通常最好使用一个测量系统执行所有测量

4、产品优势：

HUKSEFLUX是太阳能测量领域的技术领先者和市场领导者之一。

我们提供：

协助-为您的应用选择最佳传感器

帮助-优化传感器-测量系统组合，同时查看整个系统(我们的用户通常不仅仅测量辐射)

全球支持——主要经济体的专家

校准支持-高效的全球校准组织

经验证的性能–我们在大多数应用程序中都有经验

符合标准-IEC 61724-1和ISO 9060传感器

可追溯性.国际标准的正式计量可追溯性

5、传感器校验周期的重要性

高质量的气象和辐射传感器需要周期性地校准或者其本身使用寿命有限，例如太阳辐射仪至少2年需要校准1次，机械式风速向向仪、温度传感器等的校准至1年。预防性维护、校准以及换新对于支持电站的长久运行是至关重要。

6、传感器正确使用的重要性

气象数据的准确性是电站绩效评估的关键。数据采集系统必须具有异常值检测及剔除的算法，以保证最后存储的历史数据的可靠性。由于异常值会污染现有数据库，所以数据采集系统有必要检测这些数据的出现，并对其及时处理。

六、应用介绍

1､Hux-1000光伏气象站

概述：

Hux1000系统主要基于数据采集器为核心，荷兰Huxseflux辐射表为主要传感器，监测水平辐射、斜面辐射(角度可调)和一些常规气象要素。

Hux1000虽是一款简化版辐射气象站，保留了强大功能和模块化的特点，系统的各部分都是可根据用户的要求进行选配和定制的，包括传感器型号、通迅方式、支架、电源等。

2､ HUX-BSRN1000太阳基准辐射测量评估系统

该系统采用传统的全自动太阳跟踪，精确的测量太阳总辐射、直接辐射和天空散射辐射。选配天空长波辐射、净辐射、日照时数、天空成像仪、分光光度计等其他辐射观测设备。亦可加入各种气象观测：风速风向、空气温湿度、大气压力和降水等。

作者：

1）北京昊克赛尔科技有限公司 刘娅琴

2）北京鉴诚科技有限公司,张心怡

文章作者：刘娅琴 张心怡