天气文件和P90对太阳能开发商的重要性

当有人说，“我的模拟结果不排队与我见惯的光伏瓦”我们的第一个故障排除步骤（和问题的最常见的来源）天气文件。虽然大家都认为有关模块或逆变器的能源产量的主要驱动器的选择，这些都不是随着天气的文件，可以通过5至10％的产量摆动一样重要。然而，许多工程师很少去想天气文件，直到在太阳能设计过程中非常晚。

天气文件是太重要了，不明白。在这里，我们将介绍不同类型的气象文件，金融家将它们是如何构建的，为什么要求打折与标准的气象文件输出。

了解你的来源：卫星和地面来源

有两种主要的天气文件类型：基于卫星的和基于地面的。地面文件在美国更为普遍：“TMY2”和“TMY3”文件是基于物理气象站测量多年来太阳光（又名辐照度）和温度的。

图1：日光镜中的天气文件选择

基于卫星的天气文件，如NREL的太阳探索者是基于卫星图像，图像被用来计算地球上每个地点的云量。然后根据云量计算辐照度损失。

在PVWatts，只有TMY2 / TMY3文件可用，那么谁使用PVWatts很多人都在基线到地面气象文件。也有来自公司，如优质气象文件（两种类型的）清洁能源研究，Solargis，AWS的TruePower和3TIER。

在美国以外，基于卫星的天气是比较常见的。它是从诸如拉Meteonorm和PVGIS，但也有一些地面来源，如的EnergyPlus和索拉吉斯。

这两种天气来源实际上可能有相当大的差异。从下表中可以看出，“探矿者”的天气文件通常比TMY3更具攻击性，在美国20个地铁区域的平均产量差异为+2.9%（一些站点的差异接近10%）：

图2：美国前20个地铁地区的探险者天气结果与TMY3

TMY是如何构建

TMY文件的构建是为了提供一个“典型”年份在某个位置的真实视图。确保数据具有典型性有两个目标：

确保整体模拟平均值与历史平均值一致
确保每天的日子和时辰到小时的变化保持现实世界的“吵闹”

请注意，“平均年”（比如，以20年的平均水平为每小时）将满足第一个目标（有一点效果都与平均线），但不会满足第二个目标。具体而言，所有的最高值和最低值将被平滑掉。

相反，我们构建了一个“典型的一年”：计算在所有的月月平均辐照度和温度，然后选择单年在一月是最接近平均值。但是，一旦选择了“典型一月”，所有特定每小时结果的保持。其结果是合成一年每个月份的值来自不同的年份，但总体日光非常接近平均水平，非常晴朗/非常阴雨天正常量。

图3：典型年的说明性建设

这也是为什么每小时模拟的结果来自性能模型有时看起来很有趣。一月份的值可能是1998年，而二月值可能是从2003年：

图4：用典型年数据实例每小时仿真文件

选择天气文件

天气没有一个正确或错误的来源，尽管有不同的方法来考虑开发人员如何看待天气文件。

有些人会决定他们更喜欢使用特定类型（卫星或地面），并且只使用这种类型。基于卫星的天气的主要论据是一致的方法：云计算方法在各地区统一应用。对于开发商比较不同州或县的项目，他们可以确信站点之间的差异不是由气象站维护方式的差异造成的。另一方面，虽然地面天气源可以根据物理维护的不同而有所不同，但它们通常被认为是更高质量的，因为它们直接测量的条件与未来的太阳能电池阵相同。

其他人将采取一种混合方法：根据接近程度在地基和卫星之间切换，甚至运行多个模拟，并使用平均值（或最小值）。

图5：多个天气源的报告摘要

年际变化和P50 P90对比

世界是一个不确定的地方。即使我们有什么在过去发生了完善的信息，有显著的差异，从每年。通常情况下，生产的阵列可以多达5到10％每年变化。

如果我们观察多年的天气数据，总的日照量遵循正态分布（钟形曲线）：

图6：实施例正态分布

根据太阳光的分布情况，太阳能开发商将用“PXX”来讨论如何在分布上找到一个点。具体来说，P50值是曲线上的某个点，其中有一半的年份应该大于该值，换句话说，就是曲线的中间值和平均值。然后，P90是曲线上的一个点，你期望在90%的时间里表现优于这个值。

图7：P50和P90调整（信用：AWS的TruePower）

平均，或P50，是当你试图得到一个什么样的系统会做最中性的理解是正确的做法。由于太阳能电池阵列实质上是一个系列的现金流，然后可以说是最公平计算是立足值关的平均产量超过该时间段。

然而，有人往往取决于这个数组的收入，无论是首付贷款用于数组或投资收益融资。而且请记住，数组会弱于其“平均”值50％的时间（和时间也将过执行一半）。这就是为什么金融家往往需要一个数组是基于P90的生产，而不是P50资金。

虽然P90计算听起来很复杂，但生成它并不难：

首先找到多年的数据集。在美国，这包括TMY2和太阳能探矿。
计算多年产量。在这里，越是理想的情况下，您希望每年都能运行（Prospector为XX年，TMY2为30年）。
“规范”的多重年进入正态分布。对于那些有兴趣，有Excel中的一个功能，可以做到这一点，规范=（），或者我们有一个模板计算器在这里。
最后，使用正态分布，找到曲线上对应于90%分布在右边的点。同样，我们的在线计算器会自动完成。注意，如果你要运行一个不同的级别，比如P80或P95，你只需要计算曲线上的一个不同点。

实际上，P90生产值通常比相应的TMY/P50值低2-4%。虽然在融资中损失2%到4%的项目价值并不有趣，但这将确保生产不太可能低于预期（尽管仍有10%的时间表现不佳）。