刚果共和国布拉柴维尔基于原位测量的光伏发电潜力评估及SolarGIS卫星数据验证

《Energies》：Solar Energy Potential for the Sustainable Energy Transition in the Republic of the Congo

　　刚果共和国在电力获取方面正面临重大挑战，尤其是在广大农村和偏远地区。需要对太阳能资源和光伏（PV）潜力进行可靠评估，以支持分散式可持续能源解决方案的开发。本研究基于原位辐射测量，评估了布拉柴维尔的光伏发电潜力。通过校准，利用SolarGIS卫星数据将潜力评估扩展至全国，但这需要在某些过渡区域进一步验证卫星数据——这些区域从南部稀树草原一直延伸到该国北部的茂密赤道森林。使用LP02和CS300总辐射表在布拉柴维尔科学城进行为期一年的测量，并与SolarGIS估算值通过统计性能指标进行比较。这些传感器之间吻合度较好，R2 = 0.80，RMSE = 0.47 kWh/m2/天。然而，我们观察到SolarGIS数据与LP02测量值之间的R2 = 0.91，RMSE = 0.17 kWh/m2/天（3.8%），而与CS300之间得到R2 = 0.77，RMSE = 0.59 kWh/m2/天（14%），这表明LP02的性能优于CS300。在光伏发电量方面，平均光伏太阳能产出估计为LP02的3.9 kWh/kWp/天和CS300的3.5 kWh/kWp/天，LP02的年产出约为1424 kWh/kWp，对应的光伏发电估算偏差为0.14 kWh/kWp/天。基于此，我们估算一个50 kWp的光伏太阳能系统每年将产生约71,200 kWh的电力，可为一个村庄的285户家庭供电。这些结果既证实了太阳能光伏在农村分散式电气化方面的巨大潜力，也证实了经过校准的SolarGIS数据在评估站点数据有限的地区的太阳能资源方面的实用性。这些工作与刚果共和国为确保农村地区可持续电气化而部署的规划和投资需求高度契合（PND 2022–2026；国家能源契约（NEP）和使命300）。