农光互补不同模式光资源分析剖析.docx

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农光互补不同模式光资源分析剖析

农光互补不同模式光资源分析我国光资源分布  我国属太阳能资源丰富的国家之一,全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。  我国太阳能资源分布图  按照日照辐射强度上图中将我国分为四类地区。  一类地区(最丰富带)  全年辐射量在6300MJ/m2以上。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部、河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部等地。  二类地区(很丰富带)  全年辐射量在5040~6300MJ/m2。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。  三类地区(较丰富带)  全年辐射量在3780~5040MJ/m2。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区,春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源还可以。  四类地区(一般带)  全年辐射量在3780MJ/m2以下。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。  二、三类地区,年辐射量不小于3780MJ/m2,是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。四类地区虽然太阳能资源条件较差,但仍有一定的利用价值。  表1?我国光资源分布划分  项目所在地光资源分析  ?  本农光互补项目位于安徽宿州。宿州简称为“宿”,安徽省地级市,宿州市位于安徽省北部。地理位置东经116°09′-118°10′、北纬33°18′-34°38′。襟连沿海,背倚中原,素有安徽省北大门之称。   宿州市位于黄淮平原南端,属北温带半湿润季风气候,是南北冷暖空气交汇的过渡地带,季风气候明显。宿州四季气候变化大,冬季的时间比较长,有四个月之 久,比较寒冷;夏日炎热,持续时间较长;春秋两季很短,气候适宜,雨水适中,空气潮湿。宿州多年平均降雨量为840mm左右,降水量的年际变化大,最大年 降雨是最小年降雨的3.2倍,5-9月份降雨占年降雨量的四分之三,常以大雨、暴雨、特大暴雨形式出现,极易发生洪涝灾害。  根据宿州的水平面光资源分析,该市年辐射量为1351.9kWh/m2,即4866.84MJ/m2。属我国第三类太阳能资源区域,非常适合建设太阳能光伏发电项目。  表2?宿州气象要素模式1光伏电站与农业的简单结合  光伏和农业的简单结合,是在光伏阵列间距中,种植农作物,两者结构上是独立的,在空间布局上相互结合,选择种植低矮的农作物,或者提高光伏组件高度,保证种植的农作物的高度低于光伏阵列,避免影响光伏发电。  光伏电站建设方案:  常规设计的大型地面光伏电站常采用光伏组件竖向双排布置。该地建设的光伏电站可采用260Wp的光伏组件竖向双排2X22安装在一个支架单元上设计,22块光伏组件串联为一个组串。1MW光伏电站,配置两台500kW逆变器和1台1000KVA的就地变压器。每台逆变器接入96串光伏组串共549.12kWp。通过PVsyst进行模拟,宿州地区的光伏组件最佳角度为27度。   方阵倾角确定后,要注意南北向前后方阵间要留出合理的间距,以免前后出现阴影遮挡,前后排间距为:冬至日(一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天)上 午9:00到下午3:00(真太阳时),光伏组件之间南北方向无阴影遮挡。固定方阵安装好后倾角不再调整。《光伏发电站设计规范》中给出平整场地光伏阵列 不被遮挡的阵列中心间距公式:  式中:L为阵列斜面长度,θ为组件倾角,Φ为项目所在地纬度。光伏阵列中心间距为阵列斜面投影D1与间距D2之和。阵列间距示意图如图3。  图3?光伏阵列间距示意图  根据光伏阵列南北阵列中心间距计算公式,计算得中心间距D=6.12米,本工程选用光伏阵列南北中心间距为7米。组件下端距离地面高度为1米(不考虑农业种植的,一般大型地面光伏电站中,组件下端距离地面高度为0.3—0.5米)。  组件倾斜面上辐射量为:  表3?组件倾斜面上辐射量   对光伏阵列之间农业种植区的光资源分布,利用PVsyst建模,将光伏阵列下方和阵列之间的区域,模型的第三排和第四排阵列中间区域(黄绿色中间区 域),按照1米一个宽度、0.5米一级高度划分网格,模拟阵列之间不同高度的、位置的光资源,通过分析,全年的光资源立体分布图如下:  图4 PVsyst内光伏阵列建模  图5 光伏阵列间年辐射量立体分布图   上图为光伏阵列种植区内的全年的光资源立体分布图,图中,A区——G区每区的宽度为1米。由图5中可以看到,光伏阵列之间的区域光资源最好,光伏组件的 下方光资源较差。光伏阵列区的光资源分配与空间高度也有关系,从上图中,我们可以看到,随着高度的增加,光伏组件下方的光资源在减少,而阵列之间的光资源 在呈上升趋势,达到80%左右。  各区域地面光资源占全年

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