【干货】光伏项目中的太阳能资源评估

来源:发布时间:2016-09-18 09:43:59

   准确的太阳能资源分析结果,是计算发电量、计算项目投资收益的基础。目前,太阳能资源评价主要依靠的国家标准为:

《太阳能资源等级总辐射》GB/T31155-2014

太阳能资源等级总辐射

同时,在实际工作中经常参考下面两个标准:

1)《太阳能资源评估方法》QX/T89-2008(气象行业标准)

2)《光伏发电工程可行性研究报告编制办法(试行)》GD003-2011中对资源分析的规定。

标准


一、几个基本概念的介绍

1、辐照度

物体在单位时间、单位面积上接受的辐射能量,单位是W/m2,下文用P表示

2、日照时数

太阳光在一地实际照射的时数,单位为h,下文用t表示。

采集辐照度≥120W/m2的时间长度。

“日照时数”是表征太阳能最常用物理量之一,目前我国所有的气象观测站都对该参数进行观测。

仅代表日照时间的长度,没有表征光照的强度。

与“满发小时数”是完全不同的概念,要注意区分!

日照时数

3、辐射量

在给定时间段内辐照度的积分总量,用W表示

则W=∫Pt

辐射量

1)总辐射

在水平面上,天空2π立体角内接收到的太阳直接辐射、散射辐射、反射辐射之和。

2)直接辐射

由太阳直接发出而没有被大气散射改变投射方向的太阳辐射。

从气象站获得的数据一般为水平面上接收到的直接辐射,即水平面直接辐射。

总辐射量=直接辐射量+散射辐射量+反射辐射量

二、太阳能资源评估的标准

标准

标准

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影响太阳能资源的因素

影响太阳能资源的因素

三、太阳能资源数据的获取

下图为中国气象局发布的1997~2007年的太阳能资源谱图

太阳能资源谱图

数据来源分类及特点

分类及特点

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我国有98个辐射观测站,其中有17个一级站。

一级站:总辐射、直接辐射、散射辐射都有观测

二级站、三级站:仅观测总辐射。

观测站

部分资源数据库

资源数据库

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不同来源数据的应用场景

应用场景

1、前期选址阶段

在决定在某地投资光伏前,业主必定要先粗略地判断一下当地的资源条件是否能保证项目盈利。大多数业主在这个时候是没有什么经费的,没有购买资源数据的钱。因此,就必须借助一些免费的数据,比如卫星数据。

目前,比较常用的卫星数据就是NASA和Meteonorm。通过项目的经纬度坐标,可以免费读取场址或附近的总辐射量数据。利用这个资源数据和当前光伏电站的基本造价,就可以粗略的估计出项目的收益来。虽然是一个比较粗的数,但是否值得继续投入精力往下做,应该心里有数了。

还有很多其他的方法。1)现在很多网站提供光伏电站收益速测的软件,只要你输入地点,就能得到项目收益。2)如果你选的场址附近有已经建成的电站,而你人缘又比较好,就可以去打听一下电站的实测资源数据。

2、可行性研究阶段

通过上一步的判断,基本决定要在这里做,那就要进行扎实的资源分析了,也就是项目的可行性研究。按照规范,太阳能资源数据应该收集最近气象站30年的各月辐射量、日照时数数据和项目场址1年的实测辐射量数据(气象站和场址要有1年同期数据)。虽说太阳能资源的局地变化少,但我一直认为准确的现场观测数据是非常有必要的。一般认为,如果两地的气候条件基本相同(海拔、周边条件等),50km以内的数据都是可以用的。

1)气象站的30年数据

我国有辐射观测的气象站比较少,只有98个。项目场址附近的气象站,往往没有辐射观测数据。在这种情况下,一般采用“气候学方法推算”的方法。一般,日照时数或日照百分率是每个气象站都有的监测数据。因此,就可以利用两地的日照百分率、天文总辐射量进行推算。如果不具备推算条件(距离远、海拔等条件相差大),则只能选用其他来源数据。

2)场址实测数据

场址实测数据就必须依靠业主自己观测了。我拿到过很多实测的数据,但很少有准确的,跟实际数值差距很大。我跟一些专家认真的讨论过这个问题,觉得现场实测数据不准,主要是有3个原因:

仪器质量问题。这个问题就不展开说了。

未进行标定。测光设备在使用前,最好多国家气象局做一个标定,否则结果有可能会整体漂移。

维护不善。气象站的仪器是每天都有专业人员维护的。我看的几个现场观测设备,都在荒山野岭,没人去维护。


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