開發光伏電站項目,太陽能資源條件應該是投資商最關心的前提條件之一。因為光伏發電是靠天吃飯,太陽能資源條件直接決定了你的項目收益。那應該如何判斷一個地方的太陽能資源呢?
一、太陽能輻射數據的來源
太陽能資源數據的來源有很多,所付出的成本也不盡相同。因此,我一直認為,在不同階段,可以選用不同的資源數據。按項目的進展階段談一下太陽能資源的評價吧。
1、前期選址階段
在決定在某地投資光伏前,業主必定要先粗略地判斷一下當地的資源條件是否能保證項目盈利。大多數業主在這個時候是沒有什么經費的,沒有購買資源數據的錢。因此,就必須借助一些免費的數據,比如衛星數據。
目前,比較常用的衛星數據就是NASA和Meteonorm。通過項目的經緯度坐標,可以免費讀取場址或附近的總輻射量數據。利用這個資源數據和當前光伏電站的基本造價,就可以粗略的估計出項目的收益來。雖然是一個比較粗的數,但是否值得繼續投入精力往下做,應該心里有數了。
還有很多其他的方法。1)現在很多網站提供光伏電站收益速測的軟件,只要你輸入地點,就能得到項目收益,比如比較火的“光伏寶”,就是依靠它背后強大的數據庫。(從電站設計到發電量、收益預測,感覺其功能十分強大!)2)如果你選的場址附近有已經建成的電站,而你人緣又比較好,就可以去打聽一下電站的實測資源數據。
2、可行性研究階段
通過上一步的判斷,基本決定要在這里做,那就要進行扎實的資源分析了,也就是項目的可行性研究。按照規范,太陽能資源數據應該收集最近氣象站30年的各月輻射量、日照時數數據和項目場址1年的實測輻射量數據(氣象站和場址要有1年同期數據)。雖說太陽能資源的局地變化少,但我一直認為準確的現場觀測數據是非常有必要的。一般認為,如果兩地的氣候條件基本相同(海拔、周邊條件等),50km以內的數據都是可以用的。
1)氣象站的30年數據
我國有輻射觀測的氣象站比較少,項目場址附近的氣象站,往往沒有輻射觀測數據。在這種情況下,一般采用“氣候學方法推算”的方法。一般,日照時數或日照百分率是每個氣象站都有的監測數據。因此,就可以利用兩地的日照百分率、天文總輻射量進行推算。
我國的太陽能輻射數據一共有三個數據庫:CMA太陽輻射數據庫1(實測數據),CWERA太陽能資源評估數據庫2(氣候學方法推算),CWERA太陽能資源評估數據庫3(衛星數據)。因此,如果你附近的氣象站沒有實測數據,也可以獲得利用“氣候學方法推算”得到的數據。
2)場址實測數據
場址實測數據就必須依靠業主自己觀測了。我拿到過很多實測的數據,但很少有準確的,跟實際數值差距很大。我跟一些專家認真的討論過這個問題,覺得現場實測數據不準,主要是有3個原因:
儀器質量問題。這個問題就不展開說了。
未進行標定。測光設備在使用前,最好多國家氣象局做一個標定,否則結果有可能會整體漂移。
維護不善。氣象站的儀器是每天都有專業人員維護的。我看的幾個現場觀測設備,都在荒山野嶺,沒人去維護。
二、每項數據的意義與作用
收集這么多的數據,我們怎么用呢?
1、30年的總輻射量數據
總輻射數據是最根本的資源數據,也是我們計算發電量的基礎。一般我們會關注四個指標:
1)長期變化趨勢。光伏電站運營期是25年,業主必須知道當地的太陽能資源長期來看是什么變化趨勢。
計算30年、20年、10年的平均值,
若基本相同,則當地資源就比較穩定,可用30年的數據來計算;
若下降趨勢明顯,則用最近10年的數據計算可能更準確。
2)年際穩定度。我一般會算一下相對偏差。太陽能資源是分大小年的,而預測的發電量是一個平均值。業主需要了解,項目年發電量的實際值和預測值可能在一個多大的區間內變化。
3)數值大小。在特定的地點,數值大,發電量大;數值小,發電量小。
4)年內穩定度。最小月份與最大月份的比值。通過這個數值,可以判斷太陽能資源在一年之內的變化幅度。
2、直射比
直射比應該是一個非常重要的參數,但由于只有一級站才有直接輻射觀測數據,所以這個參數總是被忽略。
光伏發電主要靠直接輻射。同樣的輻射量,直射比大的肯定發電量會相對較多。我們固定式支架的傾角,就是根據全年太陽光的入射角設計的。直射比高的地方,方陣傾角會大一些;直射比低的地方,方陣傾角會小一些。
3、30年的日照時數數據
1)反映當地的太陽能資源情況。輻射量=日照時間×輻照度。所以日照時間長的地方,太陽能資源會相對較好。
2)進行氣候學方法推算。根據當地的經緯度,可以計算出場址的“天文輻射量”、“可照時數”;據實測的日照時數和可照時數,獲得日照百分率;利用參考站,算出a、b系數。這樣,就可以進行輻射量的推算了!
3)設計。雖然冬至日才是日照時間最短的一天,但如果當地12月份的平均日照時間為7小時,你設計時考慮保證6小時不遮擋,似乎就有點說不過去了。
4、現場實測1年數據
只有在現場自己測了數據,并與氣象站的同期和長期數據做了對比以后,資源分析工作才是扎實的,結果才會是最準確的,業主的心才是踏實的。
5、其他氣象數據
溫度、風速、凍土深度等,都是設計中重要的氣象參數,在此不一一贅述。