【文章內(nèi)容簡介】 cm） 46 1976 年2 月28 日12 最大凍土深度（ cm） 76 1955 年1 月20 日13 平均風(fēng)速（m/s） 14 最大風(fēng)速（m/s） 1954年5月2個(gè)出現(xiàn)15 年平均氣壓（kPa） 16 空氣平均相對濕度（%） 5117 年蒸發(fā)量（mm） 18 年均日照時(shí)數(shù)（h） 19 年均日照百分率（% ） 63根據(jù)氣象站的實(shí)測數(shù)據(jù)資料和場區(qū)的實(shí)際情況，進(jìn)行氣象條件的初步影響分析。**屬中溫帶半干燥大陸性氣候。在干旱的新疆是一 塊氣候特征較為獨(dú)特的區(qū)域，這里雨水相對充沛、天氣溫潤，被稱為“瀚海濕島”。夏季短促，冬季漫長，春季升溫不穩(wěn)定，秋季降溫迅速；陽光充足，熱量資源比較豐富，空氣濕度小，蒸發(fā)量大；日溫差大，無霜期因地形緯度不同為 140 至 180d。氣溫年變化十分明顯，以 1 月最冷，極端最低溫度可達(dá)－24176。C 以下；7 月最熱，平均溫度在 22－23176。C，極端最高溫度可達(dá) 39－40176。C 。冬季最長，春長于秋，夏季最短。氣溫條件影響分析25 / 190本工程所選逆變器的工作環(huán)境溫度范圍為－25176。C～＋50176。C ，電池組件的工作溫度范圍為－40176。C～＋85176。C。正常情況下，太陽電池組件的實(shí)際工作溫度可保持在環(huán)境溫度加 30176。C 的水平。參照氣象站提供的氣象數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)貥O端最低氣溫－176。C，當(dāng)?shù)貥O端最高氣溫 176。C，擬選場區(qū)的氣溫條件對太陽能電池組件的可靠運(yùn)行及安全性沒有影響。逆變器通過設(shè)置加熱和通風(fēng)系統(tǒng)，亦可以安全可靠運(yùn)行。在太陽能電池組件的串并聯(lián)組合設(shè)計(jì)中，需根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣溫情況進(jìn)行相應(yīng)的溫度修正，以確保整個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的安全性和在全年中有較高的運(yùn)行效率。（1）最大風(fēng)速影響分析本工程地處荒地，場址平坦四周無遮擋，場址區(qū)多年平均風(fēng)速為 ，最大風(fēng)速 ，低風(fēng)速環(huán)境有助于增加太陽能組件的強(qiáng)制對流散熱，降低電池組件板面的工件溫度，從而在一定程度上提高發(fā)電量。但考慮到太陽能電池組件迎風(fēng)面積較大，組件支架設(shè)計(jì)必須考慮風(fēng)荷載的影響，并以光伏支架及基礎(chǔ)在極端最大風(fēng)速下不損壞為基本原則。（2）沙塵和雷暴影響**年平均沙塵暴日數(shù)為 。沙塵天氣對大氣影響較大，空氣中粉塵量劇增，大氣透明度大幅度降低，大氣中的塵埃和粉塵大大阻擋和減弱了太陽直射。加之該區(qū)域氣候干旱，植被稀少，在大風(fēng)季節(jié)里，極易出現(xiàn)沙塵天氣。電站所處環(huán)境周邊的沙塵較大，經(jīng)常受到沙塵、強(qiáng)風(fēng)的影響，電池板很容易積塵，影響發(fā)電效率。故應(yīng)26 / 190經(jīng)常對電池組件進(jìn)行清洗，保證電池組件的發(fā)電效率。光伏陣列的電池板面得清洗可分為定期清洗和不定期清洗。**年平均雷暴日數(shù) 。該雷電對光伏電站有一定的危害，電池陣列均固定金屬支架之一，且電池陣列面積較廣，需對防雷接地要求較高。（3）積雪影響分析太陽能電池板最低點(diǎn)距地面距離 H 的選取主要考慮以下因素：1）高于當(dāng)?shù)刈畲蠓e雪深度；2）高于當(dāng)?shù)睾樗唬?）防止動(dòng)物破壞；4）防止泥和沙濺上太陽能電池板；5）當(dāng)?shù)啬曜畲蠓e雪厚度為 46cm，所以本次設(shè)計(jì) H 取 。**與**地形地貌相似，輻射近似。采用新疆**太陽輻射監(jiān)測站的數(shù)據(jù)對本建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行太陽能資源分析基本可靠。新疆**太陽輻射監(jiān)測站屬于國家基準(zhǔn)站，位于**市城郊。輻射數(shù)據(jù)對本項(xiàng)目具有代表性，可作為光伏發(fā)電場數(shù)據(jù)分析計(jì)算的依據(jù)。　光能資源**太陽輻射量分析根據(jù) 1993 年－2022 年**氣象局提供的輻射資料，繪制出近 18年太陽總輻射量年際變化圖，見圖 2。27 / 1901993 1995 1997 1999 2022 2022 2022 2022 2022 年輻射量(MJ/m2a)圖 2　**近 18 年太陽總輻射量年際變化圖根據(jù) 1993 年－2022 年**氣象局提供的輻射資料，繪制出近 18年日照時(shí)數(shù)年際變化圖，見圖 3。2100220023002400250026002700280029001993年 1994年 1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 年日照時(shí)數(shù)(h)圖 3　**近 18 日照時(shí)數(shù)年際變化圖圖 2－6 為**日照百分率的年際變化圖。28 / 1900102030405060701993年 1995年 1997年 1999年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 2022年 年日照百分率(%)圖 4　**日照百分率的年際變化圖做出收集到的**太陽輻射資料太陽輻射量月際變化圖，如圖 5所示。0510152025301 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月輻射量(MJ/m2d)圖 5　**近 18 年平均太陽總輻射量月際變化圖**近 18 年日照時(shí)數(shù)月際變化圖，見圖 6。29 / 1900246810121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月日照時(shí)數(shù)(h/d)圖 6　**近 18 年月平均日照時(shí)數(shù)月際變化圖**近 18 年各月日照百分率月際變化圖，見圖 7。0121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月日照百分率(h/d)圖 7　**近 18 年月平均日照百分率月際變化圖太陽能資源豐富程度評估根據(jù) QX/T89－2022《太陽能資源評估方法》，太陽能資源豐富程度的評估以太陽能總輻射的年總量為指標(biāo)，其評估等級見表2－2。30 / 190表 2－2太陽總輻射年總量 資源豐富程度≥1750kWh/（m 2a）6300MJ/（m 2a）資源最豐富1400－1750kWh/（m 2a）5040－6300MJ/（m 2a）資源很豐富1050－1400kWh/（m 2a）3780－5040MJ/（m 2a）資源豐富＜1050kWh/（m 2a）＜3780 MJ/（m 2a）資源一般距離本工程站址最近的氣象站為**市氣象站（站號：51431），位于新疆**市飛機(jī)場路 136 號，位置坐標(biāo)： E81176。22′，N43176。57′，觀測場海拔高度 ，風(fēng)速感應(yīng)器距地面高度 。**氣象站為國家基準(zhǔn)氣象站，二級輻射觀測站，有基本氣象資料及輻射資料觀測記錄。氣象站距擬建場址約 20km，與場址區(qū)之間無大山阻隔，海拔相近，屬于同一氣候區(qū)。**（同**）平均太陽能輻射量為 d，折合年平均太陽能輻射總量 a，年均日照時(shí)數(shù)為 。從圖 2 可以看出，近 18 年來數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定，年總輻射量多穩(wěn)定在 5300－5700MJ/m 2 之間。18 年間的平均太陽能輻射量為 MJ/m2。最大值出現(xiàn)在 1993 年，達(dá) 。最小值出現(xiàn)在2022 年，為 。圖 3 為**日照時(shí)數(shù)的年際變化圖，最大值出現(xiàn)在 2022 年為 ，最小值出現(xiàn)在 1995 年為 。全區(qū)年日照時(shí)數(shù)基本31 / 190穩(wěn)定在 2500－2600h 之間。圖 4 為**日照百分率的年際變化圖，最大值出現(xiàn)在 1997 年為 64%，最小值出現(xiàn)在 1995 年為 53%。圖 5 可以看出，**地區(qū)太陽輻射月際變化較大，其數(shù)值在－d 之間，月總輻射量從 3 月開始急劇增加，6 月達(dá)到最高值，為 d，到 8 月后迅速下降，冬季 12 月達(dá)到最小值，為 d。圖 6 中可以看出，**近 18 年間平均日照時(shí)數(shù)，1－5 月逐月增加， 7 、8 月份較平穩(wěn)，處于全年日照時(shí)數(shù)最大區(qū)，10 月之后日照時(shí)數(shù)開始逐月遞減。圖 7 中可以看出，一年之中**地區(qū)的日照百分率較平穩(wěn)，其中6－11 月的日照百分率最高。**地區(qū)在我國屬太陽能資源二類地區(qū)，屬于我國太陽能資源較豐富地區(qū)，開發(fā)利用潛力大。從太陽能資源利用角度來說，在本項(xiàng)目地建設(shè)光伏電站的太陽能資源條件良好，適合建設(shè)大型太陽能光伏發(fā)電場。光伏電站光資源計(jì)算（1）計(jì)算原則由于太陽輻射的隨機(jī)性，無法事先確定光伏系統(tǒng)安裝后方陣面上各個(gè)時(shí)段確切的太陽輻射量，只能根據(jù)氣象站記錄的歷史資料作為參考，而且應(yīng)用多年（在 10 年以上）的太陽輻射數(shù)據(jù)取平均值。然而通常氣象站提供的只是水平面上的太陽輻射量，而電池方陣一32 / 190般是傾斜放置的，需要將水平面的太陽總輻射量轉(zhuǎn)換成傾斜面上的輻射量。在光伏并網(wǎng)電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果按天進(jìn)行能量的平衡計(jì)算，即沒有意義，也太繁瑣，更不能按照小時(shí)計(jì)算，而按年為周期進(jìn)行計(jì)算有太粗糙，因此最合理的是按照月進(jìn)行能量平衡的計(jì)算。（2）固定式電池方陣的最佳傾角計(jì)算為了使光伏方陣表面接收到更多太陽能量，根據(jù)日地運(yùn)行規(guī)律，方陣表面最好是朝向赤道（方位角為 0 度）安裝，并且應(yīng)該傾斜安裝，對于光伏并網(wǎng)電站來說，由于所產(chǎn)生的電能全部輸入電網(wǎng)，得到充分利用，因此只要使方陣面上全年接收到最大輻射量即可。本工程利用**地區(qū)的水平面上的輻射量運(yùn)用光伏軟件 PVSYST計(jì)算出**縣電池板傾斜面上的輻射量，結(jié)果見表 2－3。33 / 190表 2－3 　　固定式太陽能電池板陣列傾角在 20 度－45 度時(shí)月平均日輻射量計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表傾斜各月平均日輻射量（d）年平均日輻射量年平均輻射量角度 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月（ ） （MJ/m）20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 34 / 19031 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 35 / 19025 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39度傾斜面上輻射量(MJ/m2a）圖 8　電池陣列不同傾斜面上太陽輻射量比較圖從上表的計(jì)算可以看出，該項(xiàng)目傾角等于 34176。時(shí)全年接受到的太陽能輻射能量最大，為 d，折合 a。項(xiàng)目地的整體地勢為西高東低，北高南低，東西方向坡度約為%，南北方向基本水平，坡度不到 1%，此坡度為電站豎向布置的容許坡度。在施工階段可以采用調(diào)節(jié)電池板支架基礎(chǔ)高度等方式使電池板的方位角保持 0176。，電池板的南北方向傾角選用接收到輻射量最大的角度，從而確定本項(xiàng)目太陽能光伏陣列安裝最佳傾角為 34176。光資源綜合評述通過綜合分析和比較，可以看出本項(xiàng)目開發(fā)區(qū)太陽能資源較豐富，在傾角度為 32176。時(shí)，傾斜面所接收到的年總輻射量為。太陽能利用前景廣闊，能夠?yàn)楣夥娬咎峁┏渥愕墓庹召Y源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。36 / 190　工程地質(zhì)條件 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造勘察區(qū)出露地層為巨厚的第四系全新統(tǒng)卵石，構(gòu)成廣闊的山前礫質(zhì)傾斜平原和沖洪積平原，巖性主要以卵石為主，分布于沖洪積扇下緣的亞沙土及沙層為主。卵石分選性較好，磨圓度中度，一般粒徑 2－10mm，最大粒徑 40mm，沙土質(zhì)充填物約占 30%，總厚度不超過 300m。區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)本區(qū)為近、現(xiàn)代地震活動(dòng)性較強(qiáng)地區(qū)、上世紀(jì)九十年代，中國大陸以及南疆地震區(qū)進(jìn)入一個(gè)新的地震潮幕，**周邊的伽師曾發(fā)生多次 6 級以上上中強(qiáng)地震，這些中強(qiáng)震既有主震、余震型也有群震型。根據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306－2022），勘察區(qū)地震動(dòng)峰值加速度 ，對應(yīng)地震基本烈度 8 度。勘察區(qū)地基土為礫沙，地下水埋深大于 15m，可不考慮地基土液化問題?？辈靺^(qū)地段屬中硬場地土，場地類別為 II 類。場區(qū)巖土工程條件場地地層巖性。根據(jù)現(xiàn)有資料及現(xiàn)場踏勘，擬建場地地層主要為角礫地層，對其巖性描述如擬建光伏電站場址下：卵石：青灰色、灰褐色，稍濕，中密，一般粒徑 2－10mm，最大粒徑 40mm，顆粒形狀以棱角形為主，級配良好，骨架顆粒呈交錯(cuò)排列，大部分接觸，鍬鎬可挖掘，井壁取出大顆粒后能保持凹面形狀，稍密—中密狀態(tài)，干燥－稍濕，充填物為粗中沙，無膠結(jié)；37 / 190骨架顆粒主要成分以花崗巖、石英、長石為主，局部夾薄層細(xì)沙，層厚大于 8m，分布連續(xù)，層厚穩(wěn)定。不良地質(zhì)現(xiàn)象經(jīng)現(xiàn)場踏勘，本工程建設(shè)范圍及周