PAGEPAGE142023湖南省益陽市光伏發(fā)電項目太陽能資源分析報告目錄TOC\o"1-3"\h\u146991 314681.1區(qū)域太陽能資源概況 330871.1.1我國太陽能資源概況 342721.1.2湖南省太陽能資源概況 4285941.2場址區(qū)域資源分析 8125251.2.1代表氣象站選取 891261.2.2常規(guī)氣象數(shù)據(jù)分析 8298731.2.3場址區(qū)域太陽能資源分析 10247301.3太陽能資源穩(wěn)定程度評估 14122061.4太陽能資源初步評價 15區(qū)域太陽能資源概況我國太陽能資源概況我國地處北半球，土地遼闊，幅員廣大，國土總面積達960萬平方公里。在我國廣闊富饒的土地上，有著豐富的太陽能資源。圖2.1-1太陽輻射量分布圖，圖2.1-2為我國太陽能資源等效小時數(shù)分布圖。圖2.1-1我國太陽輻射量分布圖圖2.1-2中國太陽等效小時數(shù)分布圖(QX/T2.1-1湖南省太陽能資源概況湖南太陽能總輻射量分布湖南省地處中國中部、長江中游，地勢屬于云貴高原向江南丘陵和南嶺山地向江漢平原的過渡地帶。湖南省太陽總輻射的變化特點大致如下：空間分布利用1993年～2010圖2.1-3湖南年太陽總輻射分布圖(單位：MJ/m2)如圖2.1-3所示，湖南省年太陽總輻射在3200MJ/m2～4600MJ/m2之間，以湘東北洞庭湖區(qū)年總輻射較多，湘西山區(qū)較少；超過4200MJ/m2的高值區(qū)出現(xiàn)在包括安鄉(xiāng)、長沙、華容、澧縣、臨湘、汨羅、湘陰、沅江等縣市3600MJ/m2的低值區(qū)出現(xiàn)在包晃等地，其他大部分地區(qū)的年太陽總輻射在3600MJ/m2～4200MJ/m2之間；4000MJ/m2分界線大致位于東經(jīng)111°～1121300h～1800h，是同緯度中太陽能比較充分的省份，但是從全國來看屬于太陽能比較充分的省份，居全國中下水平。年際變化1993年～2010圖2.1-4長沙、吉首、益陽三站年太陽總輻射的年際變化(單位：MJ/m2)平均年變化2湖南省平均各月總輻射在170MJ/m2～580MJ/m2之間，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化，2月最少，7月最多，4～10月份各地太陽總輻射月總量基本上能維持在300MJ/m2以上，5月～9月基本上能維持在400MJ/m7、8兩月則是輻射最集中的時段，月輻射總量基本上能維持在500MJ/m2以上，12月～次年2月太陽輻射月總量基本上都在200MJ/m22圖2.1-5湖南全省月平均總輻射變化曲線(單位：MJ/m2)湖南省日照時數(shù)分布1981年～2010年湖南30年年平均日照時數(shù)為1457h，各縣市日照時數(shù)在1062(保靖)～1818小時(安鄉(xiāng))之間。全省30年年平均日照時數(shù)呈東多西少的分布格局，以洞庭湖區(qū)域為湖南省日照資源最豐富的地區(qū)。圖2.1-61981年～2010年湖南年平均日照時數(shù)分布圖(h)湖南省各月日照時數(shù)，以7月最大，達220h；2月最小，只有54h。圖2.1-71981年～2010年湖南各月平均日照時數(shù)柱狀圖(h)綜上所述，湖南省日照資源東部較西部豐富，洞庭湖區(qū)為最豐富區(qū)；四季中，夏季日照資源最豐富，秋季次之；各月中，以7月日照資源最豐富，8月次之，1月、2月最少。場址區(qū)域資源分析代表氣象站選取益陽氣象站為國家基本氣象站，經(jīng)緯度為東經(jīng)112°23′，北緯28°34′，海拔高度為46.3米，此次常規(guī)氣象數(shù)據(jù)取自益陽氣象站。常規(guī)氣象數(shù)據(jù)分析明顯、降水年年偏豐、7月多雨成災、日照普遍偏少，春寒陰雨突出等特征。益陽象站基本氣象要素見表2.2-1。表2.2-1益陽氣象站基本氣象要素統(tǒng)計表序號要素名稱統(tǒng)計值1極端最高氣溫（℃）43.62極端最低氣溫（℃）-13.23平均氣溫（℃）16.94平均相對濕度（%）815最小相對濕度（%）156平均氣壓（kPa）1017平均水汽壓（kPa）1.758平均風速（m/s）2.79最大風速（m/s）2010最大一日降雨量（mm）167.211連續(xù)一次最大降水量（mm）356.912平均降水量（mm）1414.613年平均蒸發(fā)量（mm）1250.414平均地面溫度（℃）18.815平均大風日數(shù)（d）14.716年平均日照時數(shù)（h）1644.317平均霧日數(shù)（d）14.418平均冰雹日數(shù)（d）0.619平均雷暴日數(shù)（d）47.320平均積雪日數(shù)（d）921平均霜日數(shù)（d）21.422最大積雪深度（cm）24環(huán)境溫度條件分析本工程選用逆變器的工作環(huán)境溫度范圍為-35～60℃，選用電池組件的工作溫度范圍為-40～85℃。正常情況下，太陽電池組件的實際工作溫度可保持在環(huán)境溫度加30℃的水平。根據(jù)益陽氣象站的多年實測氣象資料，益陽市赫山區(qū)的多年平均氣溫為16.9℃，多年極端最高氣溫43.6℃，多年極端最低氣溫-13.2℃。最大風速影響分析本工程場址地勢相對平坦四周無遮擋，益陽多年平均風速為2.7m/s，最大風速為20m/s，太陽能電池組件迎風面積較大，組件支架設計必須考慮風荷載的影響。并以太陽電池組件支架及基礎等的抗太陽能力在風速下不損壞為基本原則。最大降水和雷暴影響益陽市赫山區(qū)最大一日降水量167.2mm，根據(jù)本工程的情況，工程區(qū)域不是蓄滯洪區(qū)，電排也很豐富，可良好的將區(qū)域降水排出。赫山區(qū)年平均雷暴日數(shù)為47.3d。該雷電對光伏電站有一定的危害，積雪影響分析太陽能電池板最低點距地面距離H的選取主要考慮以下因素：當?shù)氐淖畲蠓e雪；防止動物破壞；防止泥沙濺到光伏組件上；最高洪水位；電站建設要求；漁民作業(yè)要求綜合考慮以上要求，所以本次設計光伏板最低點距離水面取2.5m。場址區(qū)域太陽能資源分析現(xiàn)階段使用SolarGIS的年平均輻射數(shù)據(jù)作為現(xiàn)階段分析計算的基礎。Solargis的本質(zhì)是由一系列太陽輻射、光伏數(shù)據(jù)、氣象和地理要素構成的數(shù)據(jù)庫，以此數(shù)據(jù)庫為基礎，經(jīng)科學算法計算之后，提供太陽能資源評估和光伏模擬數(shù)據(jù)服務，以有交互特點的iMaps、climData、pvPlanner、pvShot1430分鐘的GHIDNIDIFF250根據(jù)SolarGIS數(shù)據(jù)，推算場址區(qū)域（28.597164的1991-2010年年均太陽輻射量為4283.1MJ/m2，符合2.1節(jié)中湖南省太陽輻射分布情況。各月輻射量見表2.2-1、圖2.2-1。表2.2-1站址區(qū)域各月太陽能輻射量(QM)月份SolarGIS數(shù)據(jù)一月187.8二月216.0三月294.0四月359.9五月439.3六月438.9七月595.3八月551.7九月396.4十月328.2十一月253.6十二月222.0小計4283.1注：表中輻射數(shù)據(jù)為水平面上的總輻射數(shù)據(jù)。由表2.2-1所知，場址區(qū)域多年平均各月水平輻射總量在187.8MJ/m2～595.3MJ/m27月～8550MJ/m2以上，其中7月份最高為595.3MJ/m2，12月到次年2月較低，均在230MJ/m2以下，其中1月最低為187.8MJ/m2407.5MJ/m2，場址區(qū)域太陽輻射量年內(nèi)變化幅值大。為更真實的反應項目地輻射量，將NASA、Meteonorm、SolarGIS氣象數(shù)據(jù)各月太陽能輻射量結果進行比對。表2.2-2 Meteonorm、NASA、SolarGIS氣象數(shù)據(jù)逐月太陽輻射數(shù)據(jù)對比月份Meteonorm數(shù)據(jù)(MJ/m2)NASA數(shù)據(jù)(MJ/m2)SolarGIS數(shù)據(jù)(MJ/m2)一月194.2295.7187.8二月205.6261.1216.0三月228.8311.4294.0四月319.7367.2359.9五月416.3430.8439.3六月408.2423.4438.9七月550.2525.6595.3八月531.2502.2551.7九月429.8440.6396.4十月348.2390.6328.2十一月265.7366.1253.6十二月233.2348.2222.0小計4131.14662.94283.1注：表中輻射數(shù)據(jù)為水平面上的總輻射數(shù)據(jù)。圖2.2-1項目地Meteonorm、NASA、SolarGIS氣象數(shù)據(jù)對比圖表2.2-3 三種主流氣象數(shù)據(jù)特點對比數(shù)據(jù)名稱NASAMeteonorm8.0SolarGIS空間分辨率110km×110km30km×30km0.25km×0.25km數(shù)據(jù)時間跨度22（1983-2005）20（1996-2015,部分地區(qū)-2019）1710數(shù)據(jù)時間步長3小時、每日、每月3小時0.5小時大氣溶膠數(shù)據(jù)月平均月平均天平均是否包含年際變量是，但只基于較低的空間分辨率是，但僅限于部分站點是是否包含該點的不確定度否是是是否實時更新很少很少是備注在山區(qū)不推薦使用由表2.2-2可以看出，NASA數(shù)據(jù)輻射量遠超過另外兩種數(shù)據(jù)，Meteonorm與SolarGIS數(shù)據(jù)輻射總量基本接近。由表2.2-3可以看出，NASA的空間分辨率明顯低于其他兩種數(shù)據(jù)，其精度過低會導致與實際輻射量有較大的偏差。Meteonorm缺少近十年的數(shù)據(jù)，無法判斷是否符合當下實際的輻射情況。根據(jù)已投運項目來看，5月至9月為發(fā)電量最好月份，運行情況較為符合SolarGIS數(shù)據(jù)，因此，綜合考慮本工程選取SolarGIS數(shù)據(jù)作為工程代表年輻射量。太陽能資源穩(wěn)定程度評估根據(jù)SolarGIS表2.4-1 月平均日輻照量月份月平均日輻照量（kWh/m2）1月1.682月2.143月2.634月3.335月3.946月4.067月5.338月4.949月3.6710月2.9411月2.3512月1.99平均值3.25水平面總輻射穩(wěn)定度計算公式如下：GHRS=Qmin/Qmax式中：Qmin—月平均日水平面總輻照量最小值；Qmax—月平均日水平面總輻照量最大值。根據(jù)上式計算，擬建光伏電站場址處水平面總輻射穩(wěn)定度為0.3152。根據(jù)QX/T89-2018太陽能資源評估方法，太陽能資源年水平面總輻射穩(wěn)定度等級見表2.4-1所示。表2.4-1水平面總輻射穩(wěn)定度等級等級名稱分級閾值等級符號很穩(wěn)定GHRS≥0.47A穩(wěn)定0.36≤GHRS≤0.47B一般0.28≤GHRS≤0.36C欠穩(wěn)定GHRS＜0.28D由表2.4-1可見，擬建光伏電站項目場址處太陽能資源水平面總輻射穩(wěn)定度等級為一般穩(wěn)定（C級）。太陽能資源初步評價根據(jù)地區(qū)的太陽年總輻射量多少，可以把地區(qū)的太陽能資源劃分為四個等級，如下表2.4-1所示。表2.4-1太陽能總輻射年輻照量等級等級名稱分級閾值/MJ/m2·a等級符號最豐富G≥6300A很豐富5040≤G<6300B豐富3780≤G<5040C一般G<3780D根據(jù)