期刊文章——直接和漫射辐照度成本效益辐射计的全球基准测试

IEA PVPS 任务 16 通过在全球多个地点对六种相关传感器系统进行实验比较，评估了直接法向 irradiance (DNI) 和漫射水平 irradiance (DHI) 测量系统的成本效益。研究测试了旋转阴影带 irradiometer (RSI)（Reichert RSP-4G、CSP Services Twin RSI、Irradiance RSP v2）、Delta-T SPN1、EKO MS-90、PyranoCam、Sunto CaptPro 和 Kipp & Zonen CSD3。

实验结果表明，不同传感器的精度存在显著差异。RSI 和 PyranoCam 表现出最高的精度，其 rRMSD 在 DNI 和 DHI 方面分别为 2.6% 至 5.2% 和 4.4% 至 5.8%。Delta-T SPN1 和 EKO MS-90 的精度居中，rRMSD 在 DNI 和 DHI 方面分别为 6.8% 至 15% 和 10.6% 至 20.1%。Sunto CaptPro 和 Kipp & Zonen CSD3 的精度最低，rRMSD 在 DNI 和 DHI 方面分别为 17.7% 至 20% 和 33% 至 58%。

研究还评估了大气和天文参数对每个传感器精度的影响。结果表明，DNI 和 circumsolar irradiance (CSI) 是影响 MS-90 和 SPN1 测量精度的最主要因素。对于 RSI，参考 DHI 和太阳方位角是影响其测量精度的最主要因素。PyranoCam 的测量精度受参考 DNI 和太阳高度角的影响较大。

研究结论表明，RSI 和 PyranoCam 是实际应用中可行的、高精度的 DNI 和 DHI 传感器。对于 MS-90 和 SPN1，可以通过一些校正函数来部分缓解其系统误差。对于太阳能源应用，建议使用 RSI 和 PyranoCam 而不是容易发生故障的昂贵太阳跟踪器。此外，研究还发现，使用 SPN1 和 MS-90 在大气浑浊度较高或云量增加的地点可能会遇到问题。