【文章內(nèi)容簡介】 20 2020 年缺測） 由上圖可以看出，近 20 年的總輻射量在 5067MJ/m2~6100MJ/ m2之間，最低值出現(xiàn)在1993 年，為 ，最高值出現(xiàn)在 2020 年，為 ， 20 年平均值為 MJ/ m2。最近 10 年年總輻射量，最低值出現(xiàn)在 2020 年，為 ，最高值出現(xiàn)在2020 年，為 MJ/ m2，年際變化相對穩(wěn)定。 （ 2）日照時數(shù)年際變化分析 霍林郭勒 氣象站 1984～ 2020 年日照時數(shù)的年際變化曲線見圖 。 圖 霍林郭勒 氣象站 1984～ 2020 年日照時數(shù)年際變化圖 由 上 圖可以看出， 近 30 年間的日照時數(shù)變 均 在 2396h~3114h 之間 ，年 平均日照小時數(shù)為 ；日照小時數(shù)最低值出現(xiàn)在 1992 年為 ， 日照小時數(shù)最高值出現(xiàn)在 1989年 的 ， 年際變化相對穩(wěn)定。 （ 3）日照百分率年際變化分析 霍林郭勒 氣象站 1990～ 2020 年日照百分率的年際變化曲線見圖 。 圖 霍林郭勒 氣象站 1990～ 2020 年日照百分率年際變化圖 （ 199 20 20 2020年缺測） 由 上 圖可以看出，近 20 年間的年日照百分率年際變化與日照時數(shù)的變化趨勢一致，近 20 年的平均日照百分率在 57%~72%之間波動。 太陽能資源月際變化分析 (1) 太陽輻射量月際變化分析 霍林郭勒 氣象站 1990～ 2020 年太陽輻射量月際變化曲線見圖 。 圖 霍林郭勒 氣象站 1990～ 2020 年太陽輻射量月際變化圖 從 上 圖可以看出， 霍林郭勒 地區(qū)太陽輻射的月際變化較大，其數(shù)值區(qū)間為 197～702MJ/m2之間，月總輻射從 2 月開始增加， 5 月達(dá)到最大值，為 ， 8 月以后開始 顯著 下降。 （ 2）日照時數(shù)月際變化分析 霍林郭勒 氣象站 1984～ 2020 年日照時數(shù)月際變化曲線見圖 。 圖 霍林郭勒 氣象站 1983~2020 年日照時數(shù)月際變化圖 從 上 圖可以看出， 霍林郭勒 地區(qū)月平均日照時數(shù)月際變化和太陽輻射量月際變化基本一致，數(shù)值區(qū)間為 176～ 283h 之間 ， 月平均日照時數(shù)從 3 月開始增加， 5 月達(dá)到峰值，為， 8 月以后呈下降趨勢。 （ 3）日照百分率月際變化分析 霍林郭勒 氣象站 1990～ 2020 年日照百分率月際變化曲線見圖 。 圖 霍林郭勒 氣象站 1990～ 2020 年月平均日照百分率月際變化圖 從上圖可以看出， 霍林郭勒 地區(qū)日照百分率穩(wěn)定在 46%～ 77%之間， 10 月至來年 3月的的日照百分率最高，在 7 月處于一個明顯的日照百分率低值區(qū)。 站址氣象要素及氣象條件影晌分析 常規(guī)氣象要素 霍林郭勒 氣象站距光伏電站站址直線距離僅 7km，因此常規(guī)氣象要素可以采用 霍林郭勒 氣象站多年實(shí)測統(tǒng)計(jì)結(jié)果。氣象站的基本情況見表 ，建站時間 1973 年 1 月 ， 1987年 1 月 遷移至現(xiàn)在位置。主 要觀測業(yè)務(wù)有 常規(guī)氣象 、氣象輻射、沙塵暴等基礎(chǔ)觀測。 表 氣象站基本情況一覽表 站 名 東 經(jīng) 北 緯 高程 (m) 霍林郭勒 氣象站 119176。40′ 45176。32′ 對 霍林郭勒 氣 象站多年 （ 1983~2020） 觀測資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，基本氣象要素統(tǒng)計(jì)值 如下： 1）氣溫（ ℃ ） 年平均溫度 極端最高氣溫 極端最低溫度 年平均最高氣溫 年平均最低氣溫 最熱月（ 7 月）平均氣溫 最冷月（ 1 月）平均氣溫 2）蒸發(fā)量（ mm） 年平均蒸發(fā)量 年最大蒸發(fā)量 年最小蒸發(fā)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）氣壓（ hpa） 年平均氣壓 5）相對濕度（％） 年平均相對濕度 63 6）日照 年平均日照時數(shù) 年平均日照百分率 64% 7）風(fēng) 全年主導(dǎo)風(fēng)向 WNW 年平均風(fēng)速 實(shí)測 10 分鐘平均最大風(fēng)速 25m/s 8）其他 年平均雷暴日數(shù) 24d 年最多雷暴日數(shù) 37d 年平均沙塵暴日數(shù) 年最多沙塵暴日數(shù) 14d 年最大凍土深度 268cm 年最大積雪深度 38cm 9）設(shè)計(jì)風(fēng)速 根據(jù)霍林郭勒氣象站 1984~2020 年多年實(shí)測大風(fēng)資料，采用耿貝爾極值適線頻率法計(jì) 算得 50 年一遇平均最大風(fēng)速為 。 另根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ GB500092020），查得臨近的通遼市和林西縣 50 年一遇基本風(fēng)壓如表 。 表 基本風(fēng)壓值 站名 風(fēng)壓值（ kN/m2） 設(shè)計(jì)風(fēng)速（ m/s） 通遼 林西 霍林郭勒位于大興安嶺以西，地形、海拔與林西較為相似， 50 年一遇平均最大風(fēng)速采用 。 綜上，本工程 50 年一遇設(shè)計(jì)風(fēng)速取 31m/s。 10）暴雨強(qiáng)度公式 本 地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式為： 9 .6 2 1 5 .4 2 lg( 1 5 ) Pi t ?? ? 其中： P重現(xiàn)期（ a） ； t設(shè)計(jì)降雨歷時（ min） ； i設(shè)計(jì) 暴雨強(qiáng)度（ mm/min） 。 11）逐月氣象資料 （ 1983~2020 年） 表 霍林郭勒 氣象站逐月氣象資料統(tǒng)計(jì)表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均氣溫（ ℃ ） 15.7 15.1 平均風(fēng)速（ m/s） 降水量（ mm） 相對濕度（ %） 72 69 62 47 45 62 73 72 63 58 65 70 項(xiàng)目 月份 平均氣壓（ hpa） 12)風(fēng)向頻率玫瑰圖（統(tǒng)計(jì)年限： 1980~2020） 風(fēng)向 項(xiàng)目 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 頻率（ %） 2 2 2 3 2 3 2 3 5 7 6 12 9 13 6 6 15 圖 霍林郭勒氣象站全年風(fēng)向頻率玫瑰圖 風(fēng)向 項(xiàng)目 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 頻率（ %） 7 圖 霍林郭勒氣象站夏季風(fēng)向頻率玫瑰圖 風(fēng)向 項(xiàng)目 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 頻率（ %） 10 10 13 10 圖 霍林郭勒氣象站冬季風(fēng)向頻率玫瑰圖 氣象條件影晌分析 （ 1）氣溫影響分析 霍林郭勒 氣溫日差較大，年平均氣溫為 ℃ ，多年極端最高氣溫 ℃ ，多年極端最低氣溫 ℃ ， 逆變器的工作環(huán)境溫度范圍為 20℃ ～ 40℃ ，電池組件的工作溫度范圍為 40℃ ～ 85℃ 。一般太陽能電池組件的工作溫度比環(huán)境溫度高 30℃ 左右 ， 本項(xiàng)目電池組件的工作溫度在允許范圍內(nèi) ， 逆變器布置在室內(nèi)，其工作溫度也可控制在允許范圍內(nèi)。故場址區(qū)氣溫條件對太陽能電池組件及逆變器的可靠運(yùn)行及安全性沒有影響。 （ 2） 風(fēng)速影響分析 本工程場址區(qū)地勢平坦開闊，多年平均風(fēng)速為 ，多年極端風(fēng)速 25m/s，站址處五十年一遇 10m高 10min 平均最大風(fēng)速采用 31m/s。當(dāng)太陽能電池組件周圍的空氣處于低速風(fēng)狀態(tài)時，可增強(qiáng)組件的強(qiáng)制對流散熱，降低電池組件板面工作溫度，從而在一定程度上提高發(fā)電量。但由于電池方陣迎風(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 以電池陣列及基礎(chǔ)等的抗風(fēng)能力在 31m/s 風(fēng)速下不損壞為基本原則。 (3) 沙塵暴影響分析 本工程場址區(qū)年平均沙塵暴發(fā)生 日 數(shù)為 ，最多日數(shù)為 14d。沙塵暴天氣時空氣混濁，大氣透明度大幅度降低，太陽輻射也相應(yīng)降低，會直接影響光伏陣列的工作，對光伏電站的發(fā)電量有一定影響，故本工程實(shí)施時需考慮采取防風(fēng)沙及清洗電池組件的措施。 (4) 雷暴的影響分析 本工程擬建場址區(qū)年平均雷暴發(fā)生日數(shù)為 24d，最多日數(shù)為 37d。應(yīng)根據(jù)太陽 能 電池組件布置的區(qū)域面積及運(yùn)行要求，合理設(shè)計(jì)防雷接地系統(tǒng)。 太陽能資源分析 工程代表年的選擇 由于太陽輻射量具有隨機(jī)性，根據(jù)各年的太陽輻射數(shù)據(jù)來計(jì)算相關(guān)的工程設(shè)計(jì)參數(shù)其結(jié)果會有很大的誤差。因此要從多年的氣象數(shù)據(jù)中挑選出具有代表性的太陽輻射數(shù)據(jù)，建立工程代表年以充分反映長期的太陽輻射變化規(guī)律。 工程代表年的確定是通過對已有太陽輻射觀測資料的分析整理，根據(jù)一定的基準(zhǔn)挑選出 “標(biāo)準(zhǔn)月 ”組成。并以此對工程運(yùn)行期間太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測，其關(guān)系到對工程設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇、工程運(yùn)行期發(fā)電量、工程運(yùn)行效益的計(jì)算等是否準(zhǔn)確可靠。 根據(jù)推算出的 霍林郭勒 氣象站太陽輻射數(shù)據(jù)，本工程采用 1990～ 2020 年的太陽輻射資料作為本階段研究和計(jì)算的依據(jù)， 并從最近 10 年 （ 2020~2020） 進(jìn)行 工程代表年的太陽輻射數(shù)據(jù)（簡稱代表年）選擇。 工程代表年太陽輻射數(shù)據(jù) 在自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象中，大量的隨機(jī)變量都服從或近似服從正態(tài)分布，如測量誤差、海洋波浪的高度、一個地區(qū)的太陽輻射情況等。因此，可采用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的正態(tài)分布來研究太陽輻射資料。太陽輻射情況的總體分布未知，其概率密度也 是未知的，為了預(yù)測今后幾十年的太陽輻射情況，以必要對太陽輻射的總體分布情況進(jìn)行研究。我們采用直方圖近似為正態(tài)分布圖，以便直觀了解太陽輻射情況的概率密度曲線的概況，從而找出高概率區(qū)間的高概率值，作為今后的預(yù)測值。 工程代表年標(biāo)準(zhǔn)月數(shù)據(jù) 選出的工程代表年太陽輻射數(shù)據(jù)如表 所示。 表 工程代表年標(biāo)準(zhǔn)月輻射量 和日照時數(shù) 月 份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 總輻射量（ MJ/m2） 日照時數(shù)（ h） 所在年 2020 2020 2020 2020 2020 2020 月 份 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 總輻射量（ MJ/m2） 日照時數(shù)（ h） 所在年 2020 2020 2020 2020 2020 2020 由不同年份的標(biāo)準(zhǔn)月所組成的工程代表年年輻射量總量為 ，年日照時數(shù)。 當(dāng)?shù)靥柲苜Y源綜合評價 擬建光伏電站的地理位置與 霍林郭勒 氣象站比較接近，屬同一氣候環(huán)境區(qū)域。兩地的太陽高度角、天氣狀況、日照時數(shù)及海拔高度均相差不大。因此，本工程 站 址與氣象站的太陽輻射情況相似， 根據(jù) 推算出的 霍林郭勒 氣象站太陽輻射資料序列為 1990～ 2020 年，以此作為本階段站址處太陽能資源分析的依據(jù)。 本工程采用 1990～ 2020 年近 20 年的太陽輻射資料作為本階段研究和計(jì)算的依據(jù)，選出的本工程代表年（即年太陽總輻射量為 ）是合理、有效的。 參照 QX/T892020《太陽能資源評估方法》，對工程所在地太陽能資源進(jìn)行評估，屬于太陽能資源很豐富區(qū)。 表 太陽能資源豐富程度等級 太陽總輻射年總量 資源豐富程度 ≥6300MJ/ m2 資源最豐富 5040~6300MJ/ m2 資源很豐富 3780~5040 MJ/m2 資源豐富 ＜ 3780MJ/ m2 資源一般 太陽能資源穩(wěn)定程度用各月的日照時數(shù)大于 6h 天數(shù)的最大值與最小值的比值表示，見下公式： 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?????? 經(jīng) 計(jì)算，本地區(qū) 的 K 值為 ，參照 QX/T892020《太陽能資源評估方法》，屬于太陽能資源穩(wěn)定地區(qū)。