30MW渔光互补光伏电站项目工程太阳能资源设计方案.docx

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1、30MW渔光互补光伏电站项目工程太阳能资源设计方案1.1全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 时数表示。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。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地 区年日照时数大于2000小时。图2-1我国太阳能资源分布按照日照辐射强度，根据太阳能资源评估方法(MJ/m2)某气象局4654. 470%淮安气象站4630. 60-5. 13%NASA数据5284. 8013. 54%Me

2、teonorm 数据4894. 925. 17%宝应气象局(MJ/m2)淮安气象站(MJ/m2) NASA 数据(MJ/m2) Meteonorm 数据宝应气象局(MJ/m2)淮安气象站(MJ/m2) NASA 数据(MJ/m2) Meteonorm 数据皿叫叫皿叫叫皿叫皿皿共共 I 11 W国用式甲;公十I H 十十图L3.5.1逐月对比图根据对比，NASA数据与其它数据相差较大，经过近几年 的实际工程经验和运行电站反馈的信息来看，在国内南方地 区NASA数据偏高。某气象局和淮安气象站,以及Meteonorm 气象数据对比较为接近，5%左右的偏差。因此采用某气象局提供的实测数据的十年平均值

3、4654. 47MJ/n?做为本次初步设计编制的输入条件。L4太阳能资源评价某的太阳能资源丰富，多年平均水平总辐射量为 4654. 47MJ/m2,利用前景广阔。根据太阳能资源评估方法(QX/T89-2008)属我国第 三类太阳能资源丰富区域。某县地区地势平坦，交通运输等 条件较好，并网接入条件优越，适合建设大型太阳能光伏并 网电站。1. 5气象条件影响分析1. 5. 1工程气象站址地区地处亚热带和暖温带的过渡地区，属暖湿季风 气候。全年四季分明，雨量较充沛，日照充足，春多干旱， 夏秋常有台风、暴雨、龙卷、冰雹等灾害性天气发生。由于某县与建湖县距离较近，气候特点基本相同，本次可研参考建湖一期可

4、研气象资料，各气象要素特征值如下 (1)太阳能总辐射4654. 47MJ/m2(2)气压(hPa)累年平均气压(3)气温()累年平均气温累年极端最高气温累年极端最低气温累年平均最高气温累年平均最低气温累年最热月平均气温累年最冷月平均气温累年平均极端最高气温(4)绝对湿度(hPa)累年平均绝对湿度累年最大绝对湿度累年最小绝对湿度1016.614.438.2 (1966. 08. 08)-17.0 (1969.01.06)19.310.527.0 (7 月)1. 1 (1 月)35.615.043.2 (2003. 08. 02)0. 7 (1977.01. 17)(5)相对湿度(%) 累年平均相

5、对湿度 累年最小相对湿度(6)降水量(mm)累年平均降水量累年最大年降水量累年最大月降水量累年最大一日降水量 累年最长一次降水量 (7)蒸发量(mm)累年平均蒸发量累年最大蒸发量(8)日照(h)累年平均日照时数累年最多年日照时数 累年平均日照百分率77.05 (1991.01.23)981. 11658.4 (1991)618.8 (1965. 07)234.4 (1974. 07. 12)251.3 (2003. 07.08-22)1361.01616.5 (1978)2206. 22523.2 (1978)49.8%(9)雷暴(d)累年平均雷暴日数累年最多雷暴日数(10)积雪(cm)累年最

6、大积雪深度(11)冻土 (cm)累年最大冻土深度(12)风速(m/s)累年平均风速(1979. 06. 08)累年瞬间极大风速31.053 (1964)28 (1964.01. 18)23 (1977. 01. 06-01. 07)3.2累年实测10分钟平均最大风速20. 729.7 (2006. 06. 27)50年一遇10m高lOmin平均最大风速26.0 (据订正系列)据风速订正系列，本地区基本风压0. 42kN/n?据GB50009-2001,本地区基本风压 0. 45kN/m2本工程风压建议取值0. 45kN/m2(13)雪压取用基本雪压据建筑荷载规范GB50009-2001(14)

7、风向累年全年主导风向累年全年主导风向ESE （频率 8. 8%）累年夏季主导风向累年夏季主导风向ESE （频率 11.0%）累年冬季主导风向累年冬季主导风向NNE （频率 9.8%）1. 5. 2气象条件影响(1)气温的影响：本工程选用光伏组件的工作温度范围为-4085。 正常情况下，光伏组件的实际工作温度可保持在环境温度加 30的水平。根据气象台多年实测气象资料，本工程场区的多年平均 气温14.4,多年月极端最高气温38.2C,多年月极端最低 气温T7。因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目光伏组 件的工作温度可控制在允许范围内。(2)风速的影响：本工程设计的固定支架的抗风能力在50年一

8、遇10m高 lOmin平均最大风速26. Om/s风速下应不损坏，并按此设计光伏组件的安装支架及基础等。(3)雷暴的影响本工程场址区年平均雷暴发生次数为3L0d/a。应根据 光伏组件布置的区域面积及运行要求，合理设计防雷接地系 统。（QX/T89-2008）,上图中将我国分为四类地区。一类地区（最丰富带）全年辐射量在6300MJ/m2（ 1750kWh/m2） 以上。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部、河 北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海 东部、西臧东南部等地。二类地区（很丰富带）全年辐射量在50406300MJ/m2 （1400 1750kWh/m2）o主

9、要包括山东、河南、河北东南部、山 西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、 广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。三类地区（较丰富带）全年辐射量在37805040町/m2 （10501400kWh/m2）o主要是长江中下游、福建、浙江和广东 的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。四类地区（一般带）全年辐射量在3780MJ/m2 （1050kWh/m2） 以下。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的 地区。一、二、三类地区，年日照时数不小于2000h,是我国太阳 能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3 以上，具有利用太阳能的良

10、好资源条件。四类地区仍然具有一定 的利用价值。江苏省全年日照时数（绝对日照）平均为2000 2600h,大 于等于0的日照时数平均为1800 2240h；日照百分率（相对日 照）介于48 59%之间。全省各地日照时数以夏季最多，冬季最 少，各占全年的29.0 3L8%、20. 1-21.3%,淮北地区春季多 于秋季，淮南地区秋季多于春季。全省全年太阳天文辐射总量 4600-5440MJ/m2 a,由南向北递增，因受阴雨天气影响，沿江 和江南地区全日照百分率比淮北少。L2项目所在地自然环境概况某属亚热带季风性湿润气候，气候温和，日照充足，四季分 明，雨水丰沛，年平均降水量966毫米，全年无霜期2

11、60天。年均 日照2163. 6小时，年平均气温14.4C,雨热同季，冬冷夏热，四 季分明的特征。多年极端最高气温38.2C,多年极端最低气温 -17o具有利用光伏发电，实施光伏发电工程的有利条件。表1.2某地区1982-2011年日照小时数表年份口照小时数(h)年份口照小时数(h)年份日照小时数(h)19822188.019922313. 720022171.019832496. 019932086. 120031976. 819842183.519942289. 820042339. 019852083. 719952501.620052233. 619862301.619962167.2

12、20062157. 719872251.619972393. 120072060. 819882108.819982096. 620081889. 819891873. 219992118. 520091899. 219902094. 520002220. 820102131.319912019.820012221. 320112038. 830年平均日照小时数(h)2163.6某县气象局根据多年监测，形成上表，详细描述了自1982 到2011年，30年间逐年日照小时数值。其中1989年日照小时数最 低仅1873. 2小时,1995年日照小时数最高,达2501. 6小时,最高 年和最低年相差6

13、28. 4小时，30年平均日照小时数为2163. 6小时。 某县多年日照小时数接近2200小时，属于我国太阳能资源较丰富 带，适合发展太阳能光伏发电项目。1. 3太阳辐射量资源分析本章节对太阳辐射资源进行分析,选用四组太阳辐射资源数 据进行比较分析，包括某县当地气象局提供太阳辐射量数据 (2002-2011)、淮安气象站近几年太阳辐射量数据、NASA太阳辐 射量数据(1983-1999)怙100口0巾1太阳辐射量数据(1981-2000)。1. 3.1某气象局太阳辐射量数据表1. 3. 1某2002-2011年水平面太阳辐射量数据单位:MJ/m22002c八八cAC Z LCcc z t rc

14、 / z cc 八C f cc c.平均一月265.5274. 5241.0271.6197. 1247. 7208. 7286.3279. 5317.2258. 9二月316. 7263.0344.4255. 1289.2281.2371.8176. 1270. 5281.8285. 1二月375.6388. 7451.8473.0416.5383.4469.5405.3360.8514.4424. 0四月414.6423.0513.9561.4435.6479.9469. 1553.5484.4618.7495. 5五月441. 7510.9525.5584.8514.5573.0623.

15、 7613.6566.8578.0553.2六月561. 7519.2503. 1574.2466. 7423. 9389. 5519. 1567.8445.8497. 2七月553.2371. 1511.7451. 1371.2376.8477. 7463.5516. 7434.7451.9八月561.0340.9450.0374. 1476.9454. 7467.8411.3487.6401.7441. 9九月458.3423.7456. 1341.3386.2348.8394. 7375.3388. 1394.5396.8十月356. 1343.9399. 3196.2351.7358.

16、9349.4401.6399.6344.6350. 1H-月289.6246.2286. 8230.4211. 5289.8277. 1239. 7314. 0227.2261. 2十二月195.024(). 0217. 4271.2218. 6209. 5261. 5221. 5281.4244. 1236. 1年日照辐4791.4345.4901.4587.4336.4428.4761.4668.4917.4805.4654.某气象局实测了 2002至2011十年间的水平面太阳辐射 量数据。从数据上可以看出2006年水平面太阳辐射量最低仅 为4336.31MJ/m2； 2010年水平面太阳

17、辐射量最高，为 4917. 59MJ/m2 ；十年间的平均水平面太阳辐射量 4654. 47MJ/m2o1. 3. 2淮安气象站太阳辐射量数据淮安气象站距本项目地点较近，两地距离约50公里，具 有一定参考价值。从2007年2009年、2011年，淮安气象站 测得的日照辐射数量如下表:表1.3. 2淮安2007-2009、2011年水平面太阳辐射量(MJ/m2)年口，八2007c 八 CC八Y T一月247. 76208. 71286. 31277. 82255. 15二月281.28371.89176. 13261. 17271.62三月383.41469. 59405. 36458. 894

18、29.31四月479. 91469. 15553. 54561.21515.95五月573. 04623. 7613.61571.89595.81六月423. 95389. 53519. 11404. 42434. 25七月376. 88477. 75463. 58450. 26441. 12八月454. 77471.63411. 35415. 19438. 49九月348. 81394. 74375. 35393.6378. 13十月358.9349. 43401.6350. 77365. 18十一月289. 83277. 17239. 74251. 32264. 77十二月209.5261

19、.5221.59261.75238. 84年日照辐射4428. 04765. 74668. 24660. 24630.1. 3. 3NASA太阳辐射量数据美国宇航局(NASA)气象数据库是全球进行光伏电站设 计普遍采用的气象数据库。表1. 3. 3年平均水平面辐射量(NASA卫星观测数据1983-1999)月份117厂14宣白白一 RQO/1 7 6一 Rq 匚ci oa二.J QQ 匚 Crm r匚0 r7 CAH R匚C7 C公* R匚/i八 nnJ- Rcoo no! R匚i八 n 14t RA AC.-U RQQC匚公-1 日QO7 0/1-U - nq(a anM 口的左亘良匕悬co

20、o/i on1. 3. 4 Meteonorm太阳辐射量数据某县位于东经119。07 -119 42、北纬33。0233 24,通过Meteonorm气象数据库查询得到某地区各月平均峰值日照时数，其主要气象参数均如下表：表1. 3. 4年平均水平面月辐照度(Meteonorm数据1981-2000)月份月平均辐射量/i nn / 9 / .Rocn oq一 RQon CA二日力八i nam ranoH R久久7 QU* 口r 1 Q QCA RD 1 A A/im i oA AQ O-U nq匚八 a-1日nu i n-L 一 R071r7 GOM 口的旧64 M层AQCA no备注：光伏发电专用气象软件Meteonorm模拟出的气象 数据是基于插值算法计算的结果，插值算法其基本原理是， 以全球范围内的7700多个观测站数据作为基础数据库，当 输入任意一个站点经纬度时，软件自动在以站点为中心 1000km范围内搜索观测站，然后通过插值算法将参考气象站 数据折算成所需站点数据。1. 3. 5太阳辐射量数据对比分析我们对某气象局、淮安气象站、NASA气象数据和Met eonorm数据进行对比，见下表：表1. 3. 5年平均水平日照辐射总量对比数据源年日照辐射总量差异率