内蒙古太阳能资源空间分布特性及光伏并网发电利用研究

内蒙古太阳能资源空间分布特性及光伏并网发电利用研究

电力技术第19卷 第5期2010年3月内蒙古太阳能资源空间分布特性及光伏并网发电利用研究周帅林1,王海生2,高 健1,张文博1,许 轶2,常德生2(1.大唐国际化工技术研究院有限公司,北京 100070;2.大唐国际发电股份有限公司,北京 100140)【摘 要】依据2005~2008年内蒙古部分地区日照时间和太阳辐射的观测数据,通过理论计算,应用SURFER软件,采用空间插值分析的方法,研究了2008年内蒙古太阳能资源的空间分布特性。

建立了光伏并网发电成本的计算模型,研究了全区光伏并网发电成本的空间分布趋势。

在此基础上,归纳了光伏并网系统投资—年等效满负荷发电时间—发电成本的对应关系曲线,为光伏并网发电项目的选址提供了有力支持。

【关键词】太阳辐射;日照时间;空间分布;发电时间;发电成本【中图分类号】TK519【文献标识码】A【文章编号】1674-4586(2010)05-0005-040 前言内蒙古地域广袤,大部分地区属温带气候,地处中纬度西风带,在国家的内陆腹地,远离海洋,属于较强的大陆性气候,多数地区干旱少雨,太阳能资源十分丰富,近年逐渐形成我国光伏产业发展的一个聚集区,多个大型的光伏电站建设也在规划中。 太阳能资源是影响光伏发电成本的关键因素之一,文献[1]简单研究了内蒙古西中部的额济纳、锡林浩特、海拉尔三个代表站点1991~2006年逐月太阳总辐射的变化趋势,目前尚未发现有文献对内蒙古全区太阳能资源的空间分布特性进行研究。

虽有文献研究了山东、湖北、四川、宁夏、辽宁、新疆等省区的太阳能资源空间分布特性[2-8],但未发现有文献对国内某一省区的光伏发电时间和发电成本的空间分布趋势展开论述。 本文依据国家气象信息中心提供的观测资料,对全区太阳能资源、光伏并网系统年等效满负荷发电时间和发电成本的空间分布特性进行了研究,归纳了光伏并网系统投资—年等效满负荷发电时间—发电成本的对应关系曲线,可作为内蒙古光伏并网发电项目选址的有效分析工具。

本文依据国家气象信息中心提供的观测资料,对全区太阳能资源、光伏并网系统年等效满负荷发电时间和发电成本的空间分布特性进行了研究,归纳了光伏并网系统投资—年等效满负荷发电时间—发电成本的对应关系曲线,可作为内蒙古光伏并网发电项目选址的有效分析工具。

1 资料与方法选取5~年国家一级气象站点逐年逐月太阳辐射和日照时间观测数据,结合国家二级气象站点的年日照时间观测数据,计算二级气象站点的年总辐射,文献[2,3,5,6,8]提供了相关的计算方法。 再根据一、二级气象站点的年总辐射,分析太阳能资源的空间分布特性。 图1显示了计算过程以及所采用的SURFER空间插值分析方法。

图1 总辐射计算及空间分布分析过程示意图2 年等效满负荷发电时间及发电成本计算 水平面直接辐射和空间散射辐射计算由国家气象局信息中心提供和第1节计算所得到的年总辐射为水平面年总辐射。

为计算光伏阵列的发电时间,首先需要得到水平面直接辐射S和空间散射辐射D。

文献[9-10]提供了多种计算水平面直接辐射S和空间散射辐射D的经验公式,本文采用如下的计算方法[]:200200811Word文档免费下载:。