30兆瓦并网光伏发电项目可行性分析报告

30兆瓦并网光伏发电项目可行性分析报告内容摘要：

20 2020 年缺测） 由上图可以看出，近 20 年的总辐射量在 5067MJ/m2~6100MJ/ m2之间，最低值出现在1993 年，为 ，最高值出现在 2020 年，为 ， 20 年平均值为 MJ/ m2。 最近 10 年年总辐射量，最低值出现在 2020 年，为 ，最高值出现在2020 年，为 MJ/ m2，年际变化相对稳定。 （ 2）日照时数年际变化分析 霍林郭勒 气象站 1984～ 2020 年日照时数的年际变化曲线见图。 图 霍林郭勒 气象站 1984～ 2020 年日照时数年际变化图 由 上 图可以看出， 近 30 年间的日照时数变 均 在 2396h~3114h 之间 ，年 平均日照小时数为 ；日照小时数最低值出现在 1992 年为 ， 日照小时数最高值出现在 1989年 的 ， 年际变化相对稳定。 （ 3）日照百分率年际变化分析 霍林郭勒 气象站 1990～ 2020 年日照百分率的年际变化曲线见图。 图 霍林郭勒 气象站 1990～ 2020 年日照百分率年际变化图 （ 199 20 20 2020年缺测） 由 上 图可以看出，近 20 年间的年日照百分率年际变化与日照时数的变化趋势一致，近 20 年的平均日照百分率在 57%~72%之间波动。 太阳能资源月际变化分析 (1) 太阳辐射量月际变化分析 霍林郭勒 气象站 1990～ 2020 年太阳辐射量月际变化曲线见图。 图 霍林郭勒 气象站 1990～ 2020 年太阳辐射量月际变化图 从 上 图可以看出， 霍林郭勒 地区太阳辐射的月际变化较大，其数值区间为 197～702MJ/m2之间，月总辐射从 2 月开始增加， 5 月达到最大值，为 ， 8 月以后开始 显著 下降。 （ 2）日照时数月际变化分析 霍林郭勒 气象站 1984～ 2020 年日照时数月际变化曲线见图。 图 霍林郭勒 气象站 1983~2020 年日照时数月际变化图 从 上 图可以看出， 霍林郭勒 地区月平均日照时数月际变化和太阳辐射量月际变化基本一致，数值区间为 176～ 283h 之间 ， 月平均日照时数从 3 月开始增加， 5 月达到峰值，为， 8 月以后呈下降趋势。 （ 3）日照百分率月际变化分析 霍林郭勒 气象站 1990～ 2020 年日照百分率月际变化曲线见图。 图 霍林郭勒 气象站 1990～ 2020 年月平均日照百分率月际变化图 从上图可以看出， 霍林郭勒 地区日照百分率稳定在 46%～ 77%之间， 10 月至来年 3月的的日照百分率最高，在 7 月处于一个明显的日照百分率低值区。 站址气象要素及气象条件影晌分析 常规气象要素 霍林郭勒 气象站距光伏电站站址直线距离仅 7km，因此常规气象要素可以采用 霍林郭勒 气象站多年实测统计结果。 气象站的基本情况见表 ，建站时间 1973 年 1 月 ， 1987年 1 月 迁移至现在位置。 主 要观测业务有 常规气象 、气象辐射、沙尘暴等基础观测。 表 气象站基本情况一览表 站 名 东 经 北 纬 高程 (m) 霍林郭勒 气象站 119176。 40′ 45176。 32′ 对 霍林郭勒 气 象站多年 （ 1983~2020） 观测资料进行统计，基本气象要素统计值 如下： 1）气温（ ℃ ） 年平均温度 极端最高气温 极端最低温度 年平均最高气温 年平均最低气温 最热月（ 7 月）平均气温 最冷月（ 1 月）平均气温 2）蒸发量（ mm） 年平均蒸发量 年最大蒸发量 年最小蒸发量 3）降水量（ mm） 年平均降水量 年最大年降水量 年最大日降水量 年最大 1h 降水量 4）气压（ hpa） 年平均气压 5）相对湿度（％） 年平均相对湿度 63 6）日照 年平均日照时数 年平均日照百分率 64% 7）风 全年主导风向 WNW 年平均风速 实测 10 分钟平均最大风速 25m/s 8）其他 年平均雷暴日数 24d 年最多雷暴日数 37d 年平均沙尘暴日数 年最多沙尘暴日数 14d 年最大冻土深度 268cm 年最大积雪深度 38cm 9）设计风速 根据霍林郭勒气象站 1984~2020 年多年实测大风资料，采用耿贝尔极值适线频率法计 算得 50 年一遇平均最大风速为。 另根据《建筑结构荷载规范》（ GB500092020），查得临近的通辽市和林西县 50 年一遇基本风压如表。 表 基本风压值 站名 风压值（ kN/m2） 设计风速（ m/s） 通辽 林西 霍林郭勒位于大兴安岭以西，地形、海拔与林西较为相似， 50 年一遇平均最大风速采用。 综上，本工程 50 年一遇设计风速取 31m/s。 10）暴雨强度公式 本 地区暴雨强度公式为： 9 .6 2 1 5 .4 2 lg( 1 5 ) Pi t   其中： P重现期（ a） ； t设计降雨历时（ min） ； i设计 暴雨强度（ mm/min）。 11）逐月气象资料 （ 1983~2020 年） 表 霍林郭勒 气象站逐月气象资料统计表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均气温（ ℃ ） 15.7 15.1 平均风速（ m/s） 降水量（ mm） 相对湿度（ %） 72 69 62 47 45 62 73 72 63 58 65 70 项目 月份 平均气压（ hpa） 12)风向频率玫瑰图（统计年限： 1980~2020） 风向 项目 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 频率（ %） 2 2 2 3 2 3 2 3 5 7 6 12 9 13 6 6 15 图 霍林郭勒气象站全年风向频率玫瑰图 风向 项目 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 频率（ %） 7 图 霍林郭勒气象站夏季风向频率玫瑰图 风向 项目 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 频率（ %） 10 10 13 10 图 霍林郭勒气象站冬季风向频率玫瑰图 气象条件影晌分析 （ 1）气温影响分析 霍林郭勒 气温日差较大，年平均气温为 ℃ ，多年极端最高气温 ℃ ，多年极端最低气温 ℃ ， 逆变器的工作环境温度范围为 20℃ ～ 40℃ ，电池组件的工作温度范围为 40℃ ～ 85℃。 一般太阳能电池组件的工作温度比环境温度高 30℃ 左右 ， 本项目电池组件的工作温度在允许范围内 ， 逆变器布置在室内，其工作温度也可控制在允许范围内。 故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的可靠运行及安全性没有影响。 （ 2） 风速影响分析 本工程场址区地势平坦开阔，多年平均风速为 ，多年极端风速 25m/s，站址处五十年一遇 10m高 10min 平均最大风速采用 31m/s。 当太阳能电池组件周围的空气处于低速风状态时，可增强组件的强制对流散热，降低电池组件板面工作温度，从而在一定程度上提高发电量。 但由于电池方阵迎风面积较大，组件支架设计必须考虑风荷载的影响 ， 并 以电池阵列及基础等的抗风能力在 31m/s 风速下不损坏为基本原则。 (3) 沙尘暴影响分析 本工程场址区年平均沙尘暴发生 日 数为 ，最多日数为 14d。 沙尘暴天气时空气混浊，大气透明度大幅度降低，太阳辐射也相应降低，会直接影响光伏阵列的工作，对光伏电站的发电量有一定影响，故本工程实施时需考虑采取防风沙及清洗电池组件的措施。 (4) 雷暴的影响分析 本工程拟建场址区年平均雷暴发生日数为 24d，最多日数为 37d。 应根据太阳 能 电池组件布置的区域面积及运行要求，合理设计防雷接地系统。 太阳能资源分析 工程代表年的选择 由于太阳辐射量具有随机性，根据各年的太阳辐射数据来计算相关的工程设计参数其结果会有很大的误差。 因此要从多年的气象数据中挑选出具有代表性的太阳辐射数据，建立工程代表年以充分反映长期的太阳辐射变化规律。 工程代表年的确定是通过对已有太阳辐射观测资料的分析整理，根据一定的基准挑选出 “标准月 ”组成。 并以此对工程运行期间太阳辐射强度进行预测，其关系到对工程设计参数的选择、工程运行期发电量、工程运行效益的计算等是否准确可靠。 根据推算出的 霍林郭勒 气象站太阳辐射数据，本工程采用 1990～ 2020 年的太阳辐射资料作为本阶段研究和计算的依据， 并从最近 10 年 （ 2020~2020） 进行 工程代表年的太阳辐射数据（简称代表年）选择。 工程代表年太阳辐射数据 在自然现象和社会现象中，大量的随机变量都服从或近似服从正态分布，如测量误差、海洋波浪的高度、一个地区的太阳辐射情况等。 因此，可采用统计学中的正态分布来研究太阳辐射资料。 太阳辐射情况的总体分布未知，其概率密度也 是未知的，为了预测今后几十年的太阳辐射情况，以必要对太阳辐射的总体分布情况进行研究。 我们采用直方图近似为正态分布图，以便直观了解太阳辐射情况的概率密度曲线的概况，从而找出高概率区间的高概率值，作为今后的预测值。 工程代表年标准月数据 选出的工程代表年太阳辐射数据如表 所示。 表 工程代表年标准月辐射量 和日照时数 月 份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 总辐射量（ MJ/m2） 日照时数（ h） 所在年 2020 2020 2020 2020 2020 2020 月 份 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 总辐射量（ MJ/m2） 日照时数（ h） 所在年 2020 2020 2020 2020 2020 2020 由不同年份的标准月所组成的工程代表年年辐射量总量为 ，年日照时数。 当地太阳能资源综合评价 拟建光伏电站的地理位置与 霍林郭勒 气象站比较接近，属同一气候环境区域。 两地的太阳高度角、天气状况、日照时数及海拔高度均相差不大。 因此，本工程 站 址与气象站的太阳辐射情况相似， 根据 推算出的 霍林郭勒 气象站太阳辐射资料序列为 1990～ 2020 年，以此作为本阶段站址处太阳能资源分析的依据。 本工程采用 1990～ 2020 年近 20 年的太阳辐射资料作为本阶段研究和计算的依据，选出的本工程代表年（即年太阳总辐射量为 ）是合理、有效的。 参照 QX/T892020《太阳能资源评估方法》，对工程所在地太阳能资源进行评估，属于太阳能资源很丰富区。 表 太阳能资源丰富程度等级 太阳总辐射年总量 资源丰富程度 ≥6300MJ/ m2 资源最丰富 5040~6300MJ/ m2 资源很丰富 3780~5040 MJ/m2 资源丰富 ＜ 3780MJ/ m2 资源一般 太阳能资源稳定程度用各月的日照时数大于 6h 天数的最大值与最小值的比值表示，见下公式： K= 1 2 1 21 2 1 2m a x ( , , , )m in ( , , , )D a y D a y D a yD a y D a y D a y 经 计算，本地区 的 K 值为 ，参照 QX/T892020《太阳能资源评估方法》，属于太阳能资源稳定地区。