太陽能資源評估是高效利用光伏資源的重要前提，迫切需要高時空分辨率太陽輻射數據。地面站點可提供長期且精度較高的觀測數據，但站點分布稀疏、空間覆蓋欠缺；再分析資料可提供時空覆蓋完整的全球格點化數據，但時空分辨率較粗、精度較低，不能滿足精細資源評估需求；搭載在新一代靜止氣象衛(wèi)星的光譜成像儀顯著提升了光譜、時間和空間分辨率，可反演獲得公里/分鐘級地表太陽輻射，為太陽能資源評估提供了新手段。新一代靜止氣象衛(wèi)星風云四號的發(fā)射為我國太陽能資源評估和短臨預報提供了新的契機，解決了日本葵花衛(wèi)星Himawari-8和歐洲Meteosat-9在中國地區(qū)不完全覆蓋問題和衛(wèi)星觀測邊緣精度下降問題（圖1）。

近日，中國科學院大氣物理研究所聯合哈爾濱工業(yè)大學、中國氣象局衛(wèi)星氣象中心，利用風云四號A星（FY-4A）光譜成像儀數據，結合機器學習方法構建了中國地區(qū)高時空分辨率（4km/15min）地表太陽輻射數據集，進一步基于光伏模型鏈（圖2），獲得了中國地區(qū)光伏有效輻射資源分布圖，表明中國西北地區(qū)最大年有效輻射能超過1700 kWh/m2。研究表明新一代靜止氣象衛(wèi)星在太陽能資源評估中的廣闊應用前景，有望顯著促進我國光伏太陽能能源發(fā)展和利用。

相關研究成果收錄在Renewable and Sustainable Energy Reviews中。研究工作得到大氣所“十四五”基礎科研新興研究人工智能方向項目和國家自然科學基金重點項目的支持。

圖1.?中國風云4A（FY-4A）、日本葵花8（Himawari-8）和歐洲（Metesat-9）靜止氣象衛(wèi)星空間覆蓋示意圖

圖2.?光伏有效輻射模塊鏈示意圖