2023-07-25 14:19
太阳能资源评估是高效利用光伏资源的重要前提，迫切需要高时空分辨率太阳辐射数据。地面站点可提供长期且精度较高的观测数据，但站点分布稀疏、空间覆盖欠缺；再分析资料可提供时空覆盖完整的全球格点化数据，但时空分辨率较粗、精度较低，不能满足精细资源评估需求；搭载在新一代静止气象卫星的光谱成像仪显著提升了光谱、时间和空间分辨率，可反演获得公里/分钟级地表太阳辐射，为太阳能资源评估提供了新手段。新一代静止气象卫星风云四号的发射为我国太阳能资源评估和短临预报提供了新的契机，解决了日本葵花卫星Himawari-8和欧洲Meteosat-9在中国地区不完全覆盖问题和卫星观测边缘精度下降问题（图1）。
近日，中国科学院大气物理研究所联合哈尔滨工业大学、中国气象局卫星气象中心，利用风云四号A星（FY-4A）光谱成像仪数据，结合机器学习方法构建了中国地区高时空分辨率（4km/15min）地表太阳辐射数据集，进一步基于光伏模型链（图2），获得了中国地区光伏有效辐射资源分布图，表明中国西北地区最大年有效辐射能超过1700 kWh/m2。研究表明新一代静止气象卫星在太阳能资源评估中的广阔应用前景，有望显著促进我国光伏太阳能能源发展和利用。
相关研究成果收录在Renewable and Sustainable Energy Reviews中。研究工作得到大气所“十四五”基础科研新兴研究人工智能方向项目和国家自然科学基金重点项目的支持。
图1.中国风云4A（FY-4A）、日本葵花8（Himawari-8）和欧洲（Metesat-9）静止气象卫星空间覆盖示意图
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