法向直射辐射值(DNI）是太阳能热发电项目选址布局的首要依据，是第一要素。其准确度对项目开发的可行性研究和经济性分析至关重要，是确保光热电站的科学化设计和融资可行性的关键影响因素，是进行光热发电项目开发和保障电站正常运行的必要前提。作为是国内最早涉足太阳能热发电领域的设计单位之一，内蒙古电力勘测设计院（下文简称内蒙院）拥有人数众多、技术力量强劲的太阳能热发电设计研发团队。下文对内蒙院发电事业部乔木森工程师关于光热项目常用光资源的分析研究进行分享，以供参考。
一、光资源的重要性
影响光热电站（CSP）性能的资源数据主要包括：太阳法向直接辐射、温度、湿度、项目地的大气压、风速等，其中法向直接辐射（DNI）的影响最直接，其大小基本上决定了光热电站最主要的能量来源。如：槽式光热电站中，基本上集热场出口温度是随DNI的波动而波动，从而影响汽轮机入口参数等。项目前期除了比较关注太阳能DNI外，其他因素对项目性能影响也很大，如，温度会影响系统散热损失，从而影响防凝功率的选取，。环境温度会影响空冷岛的设计，影响汽轮机运行背压；风速则直接影响聚光器的运行安全性等。
DNI值由于其对电站性能重要的影响，比较受关注。
项目地典型年的光资源数据是光热电站技术投资分析的基础，是一切模拟计算工作精确度的最根本影响因素。是项目可行性分析的前提条件，因此，想要得到电站精准的经济性预测，就必须拥有高精度的光资源数据。
同时对于项目可行性分析或进行融资活动，金融投资机构、银行等通常会考察项目前期设计是否依据可靠的光资源数据，从而才能信任设计保证的技术参数。
设计采用的光资源数据与实际情况的偏差越大，也就意味着电站设计偏离高的性能参数点越远，电站性能得不到保障，依据此计算出来的预期项目收益投资回报越偏离实际。
二、光资源的来源
项目开展前期，设计过程中最先需要得到的就是光资源数据，对于光资源数据的获取来源主要有以下几点。
1、项目地实测气象站
根据国内现有资料显示，国内现有2160个气象观测站，其中98个测量站可测量总辐射量，只有17个观测站可测量直接辐射数据，可用的实测数据源极少，而对于基本气象站一天为4次数据测量，基准站为逐时数据，国内的数据来源也都基于此，对于光热项目要求的逐时数据，很难达到标准要求。
2、项目地实测数据
对于标准的建设流程，项目地应该具有10年的实测观测数据，而且观测数据必须来源多部观测仪器。对于国内的项目大部分不满足此要求。项目地拥有完整1年数据的都基本较少。而项目地观测站由于专业人员的缺失，可能存在维护清洗不及时的现象，很难给出项目地光资源的典型数据（普遍适应的规律）。
3、卫星数据
卫星数据来源，此项国内数据提供机构较少，活跃于该领域的国外研究机构较多。卫星数据虽然在精度上大家存在疑惑，毕竟高空观测和地面实测应该是存在差距的，雾霾、扬沙、扬尘等等都必须考虑。卫星数据一般基于精确算法的卫星图像技术，建立高精度分辨率的太阳辐射数据库，也有机构通过与地面实测数据修正，得到项目地的典型光资源数据。并且卫星数据通常具有长序列数据，甚至有些可以达到10年、30年的逐时数据量，从时间序列可以按满足项目的要求，精确度也必须通过科学的方法来衡量。
4、除实测数据外其他数据来源总结
其主要包括： SWERA 、 NSRDB 、 NASA、 Meteonorm、 SolarGis 、Vaisala。
SWERA
Solar and Wind Energy Resource Assessment来源于联合国环发署，空间卫星测量数据。
NSRDB
NSRDB NERL的NSRDB美国国家太阳辐射数据库包括全球的水平辐射、直接辐射以及散射辐射等数据。此外NSRDB还设有860个气象站完整的20年数据汇总与统计。数据主要为美国欧洲地区，亚洲中国地区无数据。
NASA
NASA 美国太空总署气象数据库，NASA数据库可查询任意地方的太阳能资源以及相关气象资料。基于卫星数据，为月平均的一个数据，不具有可信度，没有逐时数。
Meteonorm
数据来源于瑞士的Meteonorm研究所，包含有全球7750个气象站的辐射数据，我国98个气象辐射观测站（17个具有直接辐射测量）中的大部分均被该软件的数据库收录。是卫星数据与实测数据结合的方式给出典型年数据。实际项目应用较多。
SolarGIS
SolarGIS使用的辐射数据是基于卫星遥感数据，云指数等一系列数据库（降雪、水汽、大气光厚度等等）使用最终计算得出的包括太阳辐射、温度在内的一系列气象要素值。已有针对光热电站成形的P50或P90光资源数据。实际项目应用较多。
Vaisala维萨拉（3Tier）
为卫星数据，3Tier公司创建了世界上第一个太阳能辐射图谱和时间序列数据库，分辨率极高，约为美国太阳能数据库的3倍，是美国航空航天局（NASA）数据库的30倍。3T太阳能勘测数据库依靠的是真实的高分辨率卫星观测图像。该图像是由分辨率为2弧/分钟的可见波通道每隔半小时采集到的。实际项目应用较多。
5、其他还有些机构的数据
如：俄罗斯的WNO WRDC（俄罗斯联邦圣彼得堡设立的 WMO世界辐射资料中心）；地面辐射基准站网络BSRN(Baseline Surface Radiation Network) ；DLR ISIS德国宇航中心等。
但由于这些数据来源一般不覆盖中国地区，没有进入中国市场，资料较少，了解不是很详细。
三、项目可用光资源数据
对于实际项目而言，开展前期工作必须具有可靠的光资源数据，实际操作中由于气象站大部分在城市周边，而光热项目大部分在隔壁沙漠地区，气象站远离项目地；项目地前期未建立光资源测量站，满足项目前期工作的逐时实测数据基本上空白，卫星数据成为唯一可选的数据。
以上叙述的数据中除项目现场实测数据外，卫星数据具有较好应用的、有广泛用户的我们了解到有Vaisala、SolarGis和Meteonorm。
结合部分实测校正检验卫星数据的准确度，得到可靠数据来源。
四、光资源的处理方式
光资源数据的处理在项目应用中比较敏感，是电站性能参数根本性的影响因素，是电站设计、电站调试验收、电站运行的参考性数据。如果数据来源有问题，就如同处理数据的原始数据有问题，不管后期有着怎么科学的处理也会一直偏离实际。
光资源数据应该是遵循客观实际，以科学的处理方式，最好是唯一的处理方式来进行分析。
处理方式有：
1、典型年或代表年如何确定国内外都是各行其道，没有统一的认识，也没有统一的标准。
2、除专业资源分析软件或资源供应商提供的资源数据，已经经过处理，并且也有自己的算法。
3、国内处理方式：
根据电力规划设计总院秦学林《光热电站光资源评估代表年选取方法探讨》一文中，提出的典型年制作方法有：
• 月值组合法
• 滑动平移法
• 多年小时平均法
• 年值月值综合选择法
通过对比，推荐选用年值月值综合选择法和滑动平移法。
4、NREL（美国可再生实验室）提出了典型年的选取制作方式是：累积概率函数法，就是最接近平均值的累积概率函数月，作为该月的光资源数据。同时提出权重的概念，考虑法向直接辐射、温度、湿度、风速等的影响因素，各有自己不同的权重。多因素考虑问题，而不是单一分析法向直接辐射。
图：下载网站截图
五、光资源的收集
对于光资源的收集，内蒙院一直与各大资源提供商保持良好的联系，对于内蒙古、甘肃、新疆地区的数据做过比较详实的统计，从多种数据来源分析某一地区的资源情况。（参考国外数据对比国外电站性能，对电站设计准确度做分析。）
由于对于实际项目哪种处理方式或数据来源更加可靠，国内还没有项目得到验证，也没有公开信息显示哪写数据更加接近多年实际，因此对于项目实际就必须参考多种方式，经过多种验算，得到各方认可的数据。项目各方，投资主体、业主、设计、建设等都应该重视光资源数据的重要性，应该花一定的时间与金钱在这一基础数据的分析中，只有这样才能给项目带来更加准确的预测、更加小的风险。
附：内蒙古电力勘测设计院简介
内蒙古电力勘测设计院始建于1958年，坐落在美丽的呼和浩特市。持有电力行业甲级工程设计、综合类甲级工程勘察、甲级工程咨询资质等近十项甲级资质，是电力行业甲级勘测设计、总承包企业。
内蒙院是国内最早涉足太阳能热发电领域的设计单位之一，拥有人数众多、技术力量强劲的太阳能热发电设计研发团队；通过技术引进与自我研究相结合，内蒙院可承担太阳能热发电示范项目申报材料，太阳能热发电项目总体规划、项目申请报告的编制工作，可承担初可研、可研、基本设计、详细设计各阶段的设计咨询任务，也可承接太阳能热发电项目的EPC总承包任务。
内蒙院工程发展历程：
2008年，与中科院、德国太阳千年公司共同承担了我国第一个槽式太阳能热发电项目的咨询、设计和研究工作，内蒙院担任主体设计方。
2011年，与大唐新能源公司组成联合体，中标我国第一个槽式太阳能热发电特许权项目，并顺利完成所有设计工作，达到了施工深度。
2012年，完成特许权项目的初步设计和施工图准备工作；澳大利亚沃利帕森公司（国际知名咨询机构）受亚洲发展银行的委托对成品进行了查，对研究深度和研究结论都给予高度评价。
2013年，与中科院电工所合作，承担国家863项目1MW槽式太阳能热发电工程的设计工作。
2013年，承担我国第一个槽式太阳能热电联产工程——甘肃省敦煌市太阳能热发电供暖示范工程的设计工作。
2015年，完成我国第一个风光热储智能互补示范工程——深圳中科蓝天包头达茂旗600MW风光热储智能互补示范项目的设计工作。
2016-2017年，完成国内示范项目中槽式电站和菲涅尔电站的初步设计工作，为中海阳能源集团股份有限公司玉门东镇导热油槽式5万千瓦光热发电示范项目的基础设计、勘察及总体设计院，并聘请西班IDOM公司为该项目设计审查单位及太阳能热发电技术国外技术支持单位。
2017年，内蒙院作为主办单位，在呼和浩特举办了《槽式太阳能光热发电站设计规范》、《塔式太阳能光热发电站设计规范》以及《菲涅尔式太阳能光热发电站技术标准》规范审查会。参与了国内槽式、塔式、菲涅尔光热电站标准化编写，国际IEC标准化的编写工作。
2011-2017年，内蒙院多次派专业人员先后赴西班牙、摩洛哥、埃及、美国等光热项目现场参观学习。
