"光伏气象站"这个词容易让人以为是一个标准件,接上电就能用。真到选型的时候你会发现,光伏电站里挂这个牌子的设备至少分成两大类:一类跟着并网点走,一类散布在场区里。测量项、辐射表类型、供电方式、数据去处,全不一样。山东雷穹电子这条线有 FGF9、FGF11、FGF11H、BGF11S 等型号,其中并网式以 BGF11S 为代表,分布式以 FGF11H 为高配代表。把这两台的参数摆在一张桌上,分野就很清楚了。
第一层分野在要素表里。并网式 BGF11S 采的是环境温度、环境湿度、大气压力、风速、风向、背板温度、峰值日照时数、水平总辐射、倾斜总辐射、直辐射、散射辐射。注意最后三项——直辐射和散射辐射要分开测,这在硬件上意味着必须配太阳跟踪器,BGF11S 配的是全球自适应型全自动太阳跟踪器,南纬 60°、北纬 60° 以内都能正常使用,使用温度范围 -40~60℃。分布式 FGF11H 的要素表里没有直辐射和散射辐射,取而代之的是热电总辐射、热电总辐射日累计、热电总辐射总累计。这一项差别,等于把两台设备的使用方式分开了:并网式关心"这一刻的辐照构成",分布式关心"这段周期的能量累计"。
第二层分野是辐射表类型。FGF11H 用热电总辐射,官网标注准确度<±3.1%;BGF11S 的水平总辐射是 0~2000W/m²、≤5%,倾斜总辐射同量程。热电堆的做法接近绝对辐射计,光谱响应平坦,不同波段能量按物理量计;光电式(硅光)响应快、结构简单,但存在光谱选择性,多云天气下光谱成分变化大时偏差会明显一些。做资源评估、发电量结算、第三方审核,热电更稳;做日常趋势监控,光电够用。这个选择直接决定预算,值得先想清楚。
把 BGF11S 的指标逐项摆开:环境温度 -40~80℃、精度 ±0.3℃;环境湿度 0~100%RH、±2;大气压力 300~1100hPa、±0.12;风速 0~60m/s、±0.2m/s;风向 0~360°、±1°、分辨率 1°;背板温度 -50~100℃、±0.5℃;峰值日照时数 0~24h、分辨率 0.01h。水平总辐射与倾斜总辐射均为 0~2000W/m²。
FGF11H 的传感器表更细一些:风速 0~60m/s、±0.2m/s、分辨率 0.01m/s;风向 0~360°、±1°、分辨率 0.1°;环境温度 -40~80℃、±0.3℃、分辨率 0.01℃;环境湿度 0~100%RH、±3%RH(20%~80% 区间)、分辨率 0.01%RH;气压 300~1100hPa、±0.25%、分辨率 0.1hPa;组件温度 -50~100℃、±0.5℃;光电总辐射 0~2000W/㎡、<±3%、分辨率 1W/㎡;热电总辐射准确度<±3.1%;日照时数 0~6500h、偏差<0.2h、分辨率 0.1h;热电总辐射日累计 0~65535W·h/m²、分辨率 1W·h/m²;总累计 0~4000000000W·h/m²。累计量单独算一路,省掉了后期积分这一步,做月度报表的人会知道这有多实用。
分布式这条线的三个档位值得说明白。FGF9 基础款:市电供电、RS485 输出多地址、光电总辐射;FGF11 标准款:30W、20AH 太阳能供电、RS485 输出单地址;FGF11H 高配款:在标准款基础上换成热电总辐射,并加日累计与总累计。也就是说,从基础款升到高配,多花的钱主要买了三样东西——独立供电能力、辐射表的类型、以及现成的累计量。场区里没有市电、或者要拿数据做结算的,这两步升级是绕不过去的。
供电和通讯是现场最容易出问题的地方,两台设备的处理方式不同。BGF11S 采用 AC220V 和 DC12V 两种供电模式,内部集成绿色电源管理模块,交流与直流之间智能切换,DC12V 侧配 50W 太阳能板加 40Ah 蓄电池;通讯走 RS485,通讯距离 0~1000m,标配 Modbus。FGF11H 的供电方式写的是太阳能供电/DC12V/AC220V/UPS 四选一,输出 RS485 MODBUS RTU,波特率 4800~115200、默认 9600,工作温度 -40~+70℃、存储温度 -40~+80℃、工作湿度 0~100%RH、防护等级 IP65。防护箱 BGF11S 用不锈钢材质,外部防腐蚀、内部防水,长期无人值守的场站,这一层壳比参数表上任何一行都重要。
安装形态也有差别。FGF11H 承载形式是固定支架 2m,配套工字型支架,官网写明无需预埋、不用膨胀螺丝,放到配重基础上就能立起来;BGF11S 配的是一体式辐射联合观测支架,设计目标是现场一个人就能完成安装调试。选址原则两边一致:站点要建在全年从日出到日落都不受遮蔽的位置,这一点比设备选型更影响数据质量——上午东侧有一棵树,整年的上午辐射数据都偏低,而且偏得没有规律。
还有一层常被忽略的东西:这些设备依据什么做的。FGF11H 页面列了设计实施标准,包括世界气象组织(WMO)仪器和观测方法委员会(CIMO)的《气象仪器及观测方法指南》、IEC 相关标准、国家电网企标 Q/GDW 617-2011《光伏电站接入电网技术规定》,以及 QX/T61-2007《地面气象观测规范》、QX/T-2000II《自动气象站行业标准》、QX/T74-2007《风电场气象观测及资料审核、订正技术规范》。这些编号平时用不上,但验收、审计、第三方复核的时候,对方第一句问的就是"按什么标准测的"。
如果电站里除了气象站还有一堆检测仪器要配,建议先分清哪些是"配站"的、哪些是"配仪"的,站内这篇《光伏环境检测仪的两组设备:环境监测配站,EL 检测配仪》把这条线划得很清楚。场区环境监测落地到具体点位的做法,可以再看《微气象仪落地光伏电站,实现场区精细化环境监测》。
回到选型本身,问题其实只有一个:你的数据拿去干什么。要进并网上报、要做辐照构成分析、要算 PR,选 BGF11S 这一路,直散辐射和跟踪器是刚需;要铺场区、要算月度能量累计、要独立供电,选 FGF11H,热电辐射表加累计量一步到位。两类的钱花在不同地方,别拿一台去干另一台的活。
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