3MW屋顶分布式光伏发电项目太阳能资源概况和当地气象地理条件

3MW屋顶分布式光伏发电项目太阳能资源概况和当地气象地理条件1.1我国太阳能资源概况地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数标识。就全球而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富地区。我国是世界上太阳能资源最丰富的地区之一，太阳能资源丰富地区占国土面积96%以上，每年地表吸收的太阳能相当于1.7万亿吨标准煤的能量。按太阳能总辐射量的空间分布，我国可以划分为四个区域，见表2-1。我国1978～2007年平均的年总辐射量、年总直接辐射量、直射比年平均值和年总日照时数的空间分布情况如表2-1所示。表2-1我国太阳能资源特级区划表名称等级指标（MJ/m2*a）占国土面积（%）地区最丰富I≥630017.4西藏大部分、新疆南部以及青海、甘肃和内蒙古的西部很丰富II5040～630041.7新疆北部、东北地区及内蒙古东部、华北及江苏北部（包括山东地区）、黄土高原、青海和甘肃东部、四川西部至横断山区以及福建、广东沿海一带和海南岛。丰富III3780～504036.3东南丘陵区、汉水流域以及四川、贵州、广西西部等地区。一般IV＜37803.6川黔区根据中国气象局风能太阳能资源评估中心，利用700多个地面气象站，1978－2007年观测资料计算了总辐射和直接辐射，初步更新我国太阳能资源的时空分布特征，并进一步简要分析了云、气溶胶和水汽等相关要素的影响得到的数据如下：图2-1中国近30年总辐射分布图我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。图2-2我国太阳等效小时数分布图1.2区域太阳能资源概况、分析，简称甬，副省级市、计划单列市，世界第四大港口城市，长三角五大区域中心之一，长三角南翼经济中心，经济中心。月平均太阳总辐射为357.29MJ•m-2,月太阳总辐射在226.11~551.42MJ•m-2;月变化为双峰型,6月受梅雨天气影响为相对低值。年太阳总辐射达4287.47MJ•m-2,属于资源丰富区本项目拟建于市南湾区。地理座标为地理坐标为N29°52′东经E121°42′。地区日照资源相对充足,年均辐射量为1283.1kWh/m2，按太阳辐射资源区划标准，该地区属于太阳辐射资源的三类地区，适合建立太阳能光伏电站。1.3气象数据地处平原，纬度适中，属亚热带季风气候，温和湿润，四季分明。市的多年平均气温16.4℃，平均气温以七月份最高，为28.0℃，一月份最低，为4.7℃。市无霜期一般为230天至240天。多年平均降水量为1480毫米左右，五至九月占全年降水量的60%。多年平均日照时数1850小时。四季分明，冬夏季长达4个月，春秋季仅约2个月。若以平均气温0>22℃为夏季、0<10℃为冬季、10～22℃为春秋两季这一标准划分一般是3月第六候入春，6月第一候进夏，9月第六候入秋，11月第六候入冬。多年平均降水量1480mm，山地丘陵一般要比平原多三成，主要雨季有3～6月的春雨连梅雨和8～9月的台风雨和秋雨，主汛期5～9月的降水量占全年的60%。1.4气象条件影响分析环境温度条件分析本工程选用逆变器的工作环境温度范围为-25℃~60℃，选用电池组件的工作温度范围为-40℃~85℃。根据当地气象站的多年实测气象资料，本工程场址区的多年平均气温为16.4℃。因此，按本工程厂区极端气温数据校核，本项目太阳能电池组件的工作温度可控制在允许范围内。本项目逆变器布置在支架上，保证其自身正常工作。故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。同时，该场地气温相对温和，有利于光伏发电系统提高发电量。最大风速、风沙影响分析本项目建设于厂房屋顶，四周基本无遮挡，厂址区多年平均风速为5.1m/s。太阳能电池组件迎风面积较大，组件支架设计必须考虑风荷载的影响。并以太阳能电池组件支架及基础等的抗风能力在50m/s风速下不损坏为基本原则。冰雹灾害光伏组件表面是钢化玻璃，均通过光伏组件耐冰雹冲击试验，可承受普通冰雹的撞击。地震根据国家地震局、建设部震发办《中国地震烈度区划图（2015）使用规定》的通知，地震烈度为7级。1.5光伏电站光资源计算1.5.1计算原则由于太阳辐射的随机性，无法事先确定光伏系统安装后方阵面上各个时段确切的太阳辐射量，只能根据气象站记录的历史资料作为参考，而且应用多年（在10年以上）的太阳辐射数据取平均值。然而通常气象站提供的只是水平面上的太阳辐射量，而电池方阵一般是倾斜放置的，需要将水平面的太阳总辐射量转换成倾斜面上的辐射量。在光伏并网电站系统设计中，如果按天进行能量的平衡计算，即没有意义，也太烦琐，更不能按照小时计算，而按年为周期进行计算有太粗糙，因此最合理的是按照月进行能量平衡的计算。1.5.2光伏电站所在地区太阳能资源评价及建议站址年平均总辐射为1283.1kWh/m2，根据我国在2008年出版的QX/T-2008《太阳能资源评估方法》，该区域属于“资源丰富”区域，适合大型光伏电站的建设。表2-2太阳能资源丰富程度等级资源丰富程度年总辐射量（kWh/m2）年总辐射量（MJ/m2）资源最丰富≥1750≥6300资源很丰富1400~17505040~6300资源丰富1050~14003780~5040资源一般＜1050＜3780本工程站区辐射数据依据meteonorm网络数据库中的多年各月日平均辐射数据作为基础资料。建议本工程业主在电站区域内安装太阳辐射测量装置，取得一年的数据后，对本次分析的原始数据进行验证、订正等，并对发电量重新核算。1.6结论综上所述，地区日照资源相对充足,年均辐射量为1283.1kWh/m2，属于太阳能资源等级的较丰富等级，属于太阳能资源的较稳定等级。本次可研阶段采用的基础气象资料是meteonorm的资料，因此，根据《电力工程气象勘测技术规程DL/T5158-2012》、《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012）的规定，建议下阶段在本工程场址范围内布设太阳辐射观测仪器，