太阳辐射 DNI DHI GHI 的区别与关系

DNI: Direct Normal Irradiance 阳光从太阳盘面直接照射到与光路正交的表面，称作直接辐射简写为 DNI。

DHI: Diffuse Horizontal Irradiance 在大气中散射的直接到达地面的阳光称为散射辐射。散射辐射的标准测量在水平面上进行，这个测量叫做散射水平辐射，或者简化为“散射”简写为 DHI。

GHI:Global Horizontal Irradiance  太阳的 DHI和 DNI到达水平表面称为总水平辐射，通常简称为总辐射，简写为 GHI。

Solar Zenith Angle: 太阳天顶角 （与太阳高度角之和为90度，互余关系）解释为一束光线从太阳到达地面一点形成的光线与此点垂直于地面的直线夹角；所以在日出和日落时天顶角为 90度（太阳高度角为0），没有直射辐射到达水平面。

三个辐射参数之间的关系： 

      GHI = DHI + (cosθ x DNI)

θ = Solar Zenith Angle（太阳天顶角）

0°is vertical

90°is horizontal

所以我们从卫星数据上查到的辐射就是GHI,是照射在地面上某一处水平面上的总辐射；

实际上我们安装太阳能集热器但是有倾角的，一般等于其所在纬度数值，这样实际的GHI会略高于查到的GHI,一般高3%不等，所以在太阳能光热工程设计不考虑，因为集热器效率高，大于50%；所以不考虑。

对于光伏电站需要考虑，因为光伏组件的效率很低，不过17%左右，所以设计的时候进行参数修正。

   测光站——BSRN1000太阳基准辐射站

BSRN1000型基准辐射站按照WMO组织的“地面辐射基准站网络（BSRN）”规范和要求测量长期自动测量太阳能要素中的总辐射（GHI）、直接辐射(DNI)和散射辐射(DIFF)等辐射组分，是太阳能辐射的*高标准和要求。同时用于常规气象站太阳辐射资料和NASA的卫星数据校准使用，能适应国家气候监测网的业务需求，满足观测数据高精度和高稳定性的要求，亦可用于太阳能功率预报。BSRN1000适合于我国特殊的西北沙尘暴天气以及非专业人士维护的工业观测。

该系统采用传统的全自动太阳跟踪器配备GPS和太阳定位探头，达到国际辐射观测网络（BSRN）的技术要求，*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、云雷达、分光光度计等其他辐射观测设备。作为野外观测的一般要求，该系统建议用户加入各种气象观测：测量风速风向、空气温湿度、大气压力和降水等。

系统特点：

*可以从前期到太阳能发电站全寿命期间长期可靠运行，提供长期可靠辐射数据

*全天候双轴定位，覆盖太阳全天在天空的位置

*全自动独立运行，无需计算机或人为干预

*高效率传动系统不需维护

*内置GPS接收器，自动定位和对时

*配备用于修正跟踪位置的太阳感应器，保证*确定位，及时修正大风和震动导致的跟踪器的微小移动

*支持24VDC和90~264VAC两种供电方式，在短期断电下可采用UPS保证系统运行

*工作温度支持 -40℃~85℃；针对沙尘天气的通风罩可有效降低维护要求，能有效去除沙尘、露水、霜冻和降雪等

*出厂前完成编程和测试，减少现场接线错误和缩短调试时间

*符合国家太阳能监测网的标准要求

*符合国际辐射观测网络（BSRN）的技术要求、国际气象组织（WMO）标准、ISO 9060-1990标准

*支持有线、无线等多种数据传输方式，实时查看观测数据

*用户可自动调整测量时间，自动记录测量的辐射平均值、极值等，也可自定义存储时间，输出各种用户要求的数值

*可在跟踪器上增设斜面总辐射表，对CPV和双轴跟踪平面太阳能板系统的效率有直接指导意义

*可在数据采集器上直接读取跟踪器计算的太阳位置，给跟踪式太阳能发电系统提供控制对比依据

*设计参考“太阳能资源和气象工程（solrmap）”和“国家可再生能源实验室（NREL）”相关指南