【導(dǎo)讀】力諾德令哈30MWp太陽能。光伏并網(wǎng)發(fā)電項目。力諾德令哈30MWp太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目可行性研究報告。中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計院工程有限公司。NCPE1華北電力設(shè)計院工程有限公司。蔣華慶劉岳茜陳曉勇陳永輝

　　

【正文】 約了土地資源，并能夠適應(yīng)遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)模和地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展。各項設(shè)計指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，為光伏電站的長期經(jīng)濟(jì)高效運行奠定了基礎(chǔ)，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保。 建設(shè)項目招標(biāo)方案 建設(shè)項 目的招標(biāo)內(nèi)容主要包括： （ 1）建設(shè)項目的勘察、設(shè)計。包括場區(qū)的測繪和工程地質(zhì)勘察；光伏設(shè)備布置及基礎(chǔ)設(shè)計 ；電氣系統(tǒng)設(shè)計；綜合樓等建筑物設(shè)計等 。 （ 2） 光伏電池組件、逆變器、固定式支架、升壓變壓器等設(shè)備招標(biāo)。 （ 3） 施工、監(jiān)理。包括：光伏電池組件、逆變器、支架的安裝，設(shè)備基礎(chǔ)施工，場內(nèi)道路施工，設(shè)備安裝及調(diào)試工程。 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 7 華北電力設(shè)計院工程有限公司 結(jié)論和建議 綜上所述， 本光伏電站 太陽能資源豐富，交通便利，地質(zhì)條件 基本 穩(wěn)定，適宜光伏電站的建設(shè)。光伏電站的建設(shè)可以進(jìn)一步減少燃煤發(fā)電廠的環(huán)境污染、滿足用電負(fù)荷迅速增長的需要，促進(jìn)我國可再生 能源發(fā)電的健康發(fā)展，具有較大的社會、環(huán)境等綜合效益。 本光伏電站的最終接入系統(tǒng)方案應(yīng)以經(jīng)審批的接入系統(tǒng)設(shè)計方案為準(zhǔn)。 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 8 華北電力設(shè)計院工程有限公司 第二章 太陽能資源 光伏電站所在地區(qū)太陽能資源概述 青海省地處青藏高原東北部，深居內(nèi)陸腹地。面積 72 萬平方公里，介于北緯31176。3939。~39176。1939。，東經(jīng) 89176。3539。~103176。0439。之間。西北鄰新疆，北和東接甘肅，東南緊靠四川，南和西南毗連西藏。境內(nèi)地形復(fù)雜，地勢高聳，高差懸殊，全省平均海拔 3000 多米，均屬高原范圍之內(nèi)，山脈之間，鑲嵌著高原、盆地和谷地。西部極為高峻，自西向東傾斜 降低，東西向和南北向的兩組山系構(gòu)成了青海地貌的骨架。 由于地處高原，深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，終年受大陸性氣流及青藏高原氣團(tuán)影響，形成寒冷而干燥的氣候特征。冬季寒冷而漫長，夏季涼爽而短促，四季不分明。多大風(fēng)、沙暴、冰雪。氣溫和降水地區(qū)差異大，垂直變化明顯。 青海省地處中緯度地帶，太陽輻射強度大，光照時間長，年總輻射量可達(dá) 5800MJ/㎡ ~7100MJ/㎡，其中直接輻射量占總輻射量的 60%以上。省內(nèi)年總輻射量僅次于西藏高原，日照時數(shù)在 2350~3400 小時之間，日照百分率達(dá) 51~85%。全省太陽總輻射的空間分布特征 是西高東低，柴達(dá)木盆地在 6800MJ/㎡以上，西北部的冷湖地區(qū)超過 7000MJ/㎡，為青海省年總輻射量最大的地區(qū)。這主要由盆地西北端的云雨天氣極少而晴朗天氣多所致。整個青海地區(qū)，由西北向東南向，隨著云雨天氣的增多，年總輻射量逐漸減小。省區(qū)正東部的民和、循和、西寧等地區(qū)是全省輻射量最小的區(qū)域。 德令哈市是青海省海西蒙古族藏族自治州州府所在地，位于青海省柴達(dá)木盆地東北邊緣。平均海拔高度 2980m，區(qū)域總面積 32401k ㎡ 。德令哈市高寒缺氧，少雨多風(fēng)，屬典型的高原干旱大陸性氣候，太陽輻射強度大，光熱資源充足。柴達(dá) 木盆地晴天多、利用佳期長，年日照小數(shù)在 3000h 以上，是青海省日照小時數(shù)最長和日照百分率最大的地區(qū)之一。德令哈日照強烈、地勢海拔高、陰雨天氣少、日照時間長、輻射強度高、大氣透明度好，平均每天日照時間接近 。 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 9 華北電力設(shè)計院工程有限公司 圖 21 青海省太陽能輻射空間分布圖 (MJ/㎡ ) 代表氣象站 距離擬選光伏電站最近的氣象站為德哈令氣象站。氣象站的基本情況見表 21。主要觀測業(yè)務(wù)有地面觀測、氣象輻射、沙塵暴、酸雨、農(nóng)業(yè)氣象、生態(tài)環(huán)境等基礎(chǔ)觀測。該站雖有太陽輻射觀測資料，但觀測年限較短（不足 10 年），當(dāng)?shù)貧庀蟛块T根據(jù)現(xiàn) 有氣象數(shù)據(jù)及相近氣象站的有效觀測數(shù)據(jù)，并利用氣象學(xué)推算方法進(jìn)行了德令哈站的總輻射量計算?，F(xiàn)已收集到該站 1987～ 2021 年的太陽總輻射量的計算數(shù)據(jù)。 表 21 氣象站基本情況一覽表 站 名 東 經(jīng) 北 緯 高程 (m) 德令哈氣象站 97176。22′ 37176。22′ 圖 光伏電站與氣象站相對位置 17km 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 10 華北電力設(shè)計院工程有限公司 氣象站主要氣象要素特征值 德哈令氣象站主要氣象要素特征值見表 22。 表 22 氣象站主要氣象要素特征值 項 目 單 位 指 標(biāo) 備注 氣 溫 多年平均 ℃ 多年極端最高 ℃ 多年極端最低 ℃ 氣 壓 多年平均 kPa 相對濕度 多年平均 % 34 風(fēng) 速 多年平均風(fēng)速 m/s 多年極端風(fēng)速 m/s 凍土深度 多年最大 cm 196 出現(xiàn) 積雪 深度 多年最大 cm 18 出現(xiàn) 地區(qū)含氧量 多年平均 ﹪ 70 相對于海平面 多年平均 天氣日數(shù) 大 風(fēng) 天 30 雷 暴 天 沙 塵 天 氣象條件的影響分析 根據(jù)氣象站的實測數(shù)據(jù)資料和場區(qū)的實際情況，進(jìn)行氣象條件的初步影響分析： （ 1）日照時數(shù)影響分析 擬選光伏電站處于青藏高原腹部，幅員遼闊，屬典型的高原干旱大陸性氣候，太陽輻射強度大，光熱資源充足，并且晴天多、利用佳期長，年日照小數(shù)長。 （ 2）氣溫影響分析 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℃ 。參照氣象站提供的各類相關(guān)氣象數(shù)據(jù)，擬選場區(qū)的氣溫條件對太陽能電池組件的可靠運行及安全性沒有影響。逆變器在應(yīng)有一定采暖或保溫 措施以保證在極端低溫下正常工作。在太陽能電池組件的串并聯(lián)組合設(shè)計中，需根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H氣溫情況進(jìn)行相應(yīng)的溫度修正，以確保整個太陽能發(fā)電系統(tǒng)在全年中有較高的運行效率。 （ 3）風(fēng)速影響分析 擬選場區(qū)地勢平坦，多年平均風(fēng)速 ，多年極端風(fēng)速 。風(fēng)有助于增加太陽能組件的強制對流散熱，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。同時，風(fēng)載荷也是光伏支架的主要載荷。 （ 4）極端天氣影響分析 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 11 華北電力設(shè)計院工程有限公司 沙塵暴在氣象觀測站處每年的平均出現(xiàn)概率為 天。沙塵暴發(fā)生時天氣中沙塵粒子急劇增多，大氣 透明度明顯下降，接收到太陽總輻射的明顯減少，對光伏電站的發(fā)電量有一定影響，同時也需考慮防風(fēng)沙及電池組件的清洗工作。 雷暴天氣的平均出現(xiàn)概率為 天，在太陽電池組件布置時應(yīng)合理設(shè)計相應(yīng)的防雷接地系統(tǒng)。 太陽能資源初步分析 年際變化分析 太陽總輻射量年際變化分析 德令哈氣象觀測站近 30 年（ 1978~2021 年）實測的各年總輻射數(shù)據(jù)及變化曲線圖分別見圖 22。由圖可以看出，歷年的總輻射量在 6300MJ/ ㎡ ~7100MJ/㎡之間，最低值出現(xiàn)在 2021 年，為 ㎡ ，最高值出現(xiàn)在 1978 年，為 MJ/㎡， 30 年平均值為 MJ/㎡。最近 10 年年總輻射量，最低值出現(xiàn)在 2021 年，為 ㎡，最高值出現(xiàn)在 2021 年，為 MJ/㎡，近 10 年平均值為 MJ/㎡ 圖 22 近 30 年的年總輻射變化曲線圖 日照時數(shù)的年際變化分析 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 12 華北電力設(shè)計院工程有限公司 圖 23 近 30 年的年日照時數(shù)變化曲線圖 從圖 23 可看出，近 30 年間的日照時數(shù)變化在 2790h~3300h 之間。近 30 年的年平均日照小時數(shù)為 ；日照小時數(shù) 最低值出現(xiàn)在 2021 年為 ；日照小時數(shù)最高值出現(xiàn)在 1978 年，為 。近 10 年間的年平均日照小時數(shù)為 ；日照小時數(shù)最低值出現(xiàn)在 2021 年為 ；日照小時數(shù)最高值出現(xiàn)在 2021 年，為 。 日照百分率的年際變化分析 圖 24 近 30 年的年日照百分率變化曲線圖 從圖 24 可看出，近 30 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 30 年的平均日照百分率在 65%~76%之間波動。 月際變化分析 太陽總輻射 量月際變化分析 目前關(guān)于太陽能輻射代表年選取的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)還未確定，本報告選取近 30 年各月力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 13 華北電力設(shè)計院工程有限公司 平均值作為一個代表年數(shù)據(jù)，可以基本反映光伏電站設(shè)計周期內(nèi)太陽能資源的狀況。代表年數(shù)據(jù)見表 24。根據(jù)代表年數(shù)據(jù)繪制的年總輻射年變化見圖 25。 月總輻射量從 1 月份開始逐漸增加，到 5 月份達(dá)到最高（ ㎡）， 9 月份略有下降，但依然維持在一個較高的水平， 4~9 月是站區(qū)總輻射量最充沛的六 個月，此后開始逐漸減少，到 12 月份降到全年最低（ ㎡）。 表 24 德令哈氣象站近 30 年平均各月總輻射和 日照時數(shù)（小時） 總輻射量 日照時數(shù) 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年總量 圖 25 代表年各月總輻射年變化 趨勢圖 日照時數(shù)月際變化分析 日照時數(shù)可以大致反應(yīng)一個地區(qū)太陽能資源豐富的程度。圖 26 是德令哈氣象站項 目 月 份 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 14 華北電力設(shè)計院工程有限公司 1978－ 2021 年 30 年的平均各月日照時數(shù)變化曲線。德令哈氣象站記錄的 30 年平均年日照時數(shù)為 小時。 圖 26 30 年平均各月日照時數(shù)變化曲線圖 由圖 26 可以看出，德令哈地區(qū)日照時數(shù)的月變化趨勢明顯，月日照時數(shù)從 2 月開始增加， 5 月達(dá)峰值， 10 月以后呈明顯的下降趨勢。 5 月是全年日照時數(shù)最長的月份，達(dá)到 ； 2 月的日照時數(shù)最短，只有 ；年平均各月日照時數(shù)為 。 日照百分率月際變化分析 圖 27 是德令哈氣象站 1978－ 2021 年 30 年的平均各月日照百分率變化曲線。 圖 27 德令哈多年各月日照百分率變化曲線圖 力諾德令哈 30MWp 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 可行性研究報告 NCPE 15 華北電力設(shè)計院工程有限公司 由圖 27 可以看出，德令哈地區(qū) 10 月至來年 1 月的的日照百分率最高，在 6 月處于一個明顯的日照百分率低值區(qū)。 太陽能資源豐富程度分析 站區(qū)在 1978～ 2021 年間平均總輻射為 ㎡。根據(jù)《太陽能資源評估方法》（ QXT 892021）確定的標(biāo)準(zhǔn)，光伏電站所在地區(qū)屬于 “資源 最 豐富 ”區(qū)。