双面光伏电站反照率测量指南
Hukx在双面光伏系统性能监测所用反照率观测设备领域拥有成熟应用经验
地表反照率也就是地面反射率的监测工作，重要性正持续提升。双面光伏组件可同时吸收太阳总辐射与地面反射辐射进行发电。虽然朝下布设的总辐射表能够采集反射辐射数据，但需明确性能模型所需输入参数为地表属性参数还是反射辐照数值。本文将对设备选型、测点布设与安装朝向给出实操指导。
基础说明
反照率也称作太阳反射率，指反射辐射量与入射总辐射量的比值，属于无量纲数值且数值小于1，是体现地表特质的物理参数。
图1 光伏系统性能监测常用监测类型：右侧为组件平面辐照、左侧为水平面总辐照、中间为反射辐照，目前反射辐照监测应用愈发普遍。
反照率观测仪集成两台总辐射表，设备整体水平架设，其中朝下的探头用于采集地面反射太阳辐射，通过运算即可得出对应地表的太阳反照率数值。
野外环境下，太阳反照率受入射辐射分布形式与地表实际状况共同影响，日常多采用单日均值作为统一测算数值。除降雪天气外，反照率数值变化平缓且呈现季节规律。常见场地反照率参考范围：全新沥青路面约4%，青草地约15%，新积雪区域可达90%。
反照率观测仪最早多用于气象领域能量平衡研究，长期监测大范围区域反照率变化。随着双面光伏组件逐步普及，光伏电站场地反照率监测需求持续增加。使用总辐射表可完成相关监测作业，实操过程中需留意多项注意事项。
实测要点汇总
- 简化反照率取值方式，多数测算模型将其设定为具备月度季节波动特征的地表固定参数，遮挡影响修正与组件平面数据转换交由测算模型完成。
- 至少在远离光伏阵列的区域布设一台监测设备，获取无遮挡状态下的标准反照率数据，以此代表电站整体场地地表状况。
- 统一选用同型号设备开展组件平面辐照、水平面总辐照、反射辐照三类数据采集，优先选用光谱均匀A级二级标准总辐射表，可共用校准服务渠道。
- 可选用两台独立总辐射表组合，或是一体化双探头观测设备，方便后期维护与校准送检。
- 分不同季节开展场地实地勘测，同步对比标准无遮挡测点数据，明确场地地表特性，满足数据不确定度评定需求。
- 也可在阵列间隙多点布设监测设备，核验反射辐照测算结果，掌握区域数值分布差异；阵列之间可选用光谱均匀B级或C级精度设备，设备常规水平朝下安装，也可根据需求调整为组件同向布设方式。
- 用于采集反射辐照的监测设备架设高度不宜低于1米，1.5米为实用合理架设高度。
- 做好设备绝缘处理，避免设备壳体与光伏支架形成导电连通，保障作业安全。
- 降雪天气下，远离阵列的标准测点数据不宜直接采用，该区域积雪分布状态和阵列间隙场地存在明显差异。
性能测算相关术语释义
现行IEC 61724光伏系统性能系列标准，明确了性能比、性能指数等专业参数定义：
- 性能测算模型：结合气象条件、设备配置与电站设计形式，推算光伏系统发电量的数理模型，由合作各方提前确定使用版本。
- 理论发电量：依托历史气象数据，通过性能模型核算得出的周期发电量。
- 实测匹配发电量：录入现场实测气象数据后，经由性能模型算出的对应发电量。
- 额定发电参数：设备厂商标注的标称运行参数，多依据标准测试条件核定，标注于设备铭牌之上。
- 性能比：统计周期内实际发电量，对照设备铭牌额定参数算出的匹配发电量所得比值。
- 性能指数：依托精细化系统运行模型核算，对比实际发电量与理论发电量得出的比值，测算维度比性能比更为细致。
晴天场地勘测实操
工作人员可携带反照率观测仪在场地多点采集数据，完成场地工况摸排。光照条件稳定时，也可将单台总辐射表倒置使用完成临时监测。
勘测主要目的：
掌握场地反照率区域分布差异、季节波动规律，同时比对野外标准测点与光伏阵列区域的环境数据关联性。
依据IEC 61724-3标准第五条要求，所有组件平面辐照监测点位均需配套采集本地反照率数据，用以确认测点数据可代表全站场地情况，契合测算模型设定条件，同时为性能测试不确定度评定提供数据支撑。
场地勘测执行规范
- 选取晴朗少云天气开展勘测，保证太阳高度角高于60°。
- 优先在无遮挡、地表植被及场地地貌具备代表性的区域采集数据。
- 遮挡区域采集的监测信号数值偏低，难以精准测算反照率。
- 场地植被随季节变化明显时，全年完成2至4次周期性勘测。
- 常规使用反照率观测仪勘测，光照环境稳定时可倒置单台总辐射表临时监测。
图2 SR30、SR15、SR05系列管式支架可适配水平面总辐照、反射辐照、组件平面辐照各类监测设备，朝下布设的监测探头无需加装遮光罩，详情可参考图1。
