大型地面光伏电站选址影响因素浅析

大型地面光伏电站选址影响因素浅析

作者：何嘉文

来源：《华中电力》2013年第04期

[摘要] 大型地面光伏电站主要选择太阳能资源丰富地区的沙漠、 戈壁、 荒地等非耕用土地进行电站建设， 另外需考虑大气质量、风速、水文、地质、电力输送等因素的影响。本文从实际工程建设的角度对大型地面光伏电站的选址需考虑的问题进行了分析研究。 [关键词] 光伏 选址 影响因素 一、 前言

大型地面光伏电站的选址工作分为两个阶段：项目预可行性研究阶段的选址工作和项目可行性研究阶段的选址工作。 项目选址获得审查批复后，选址工作完成， 进入初步设计阶段。 大型地面光伏电站在预可行性研究阶段的选址工作主要是对具体的选址区域进行基本评估，确定是否存在地质灾害、 明显的阳光遮挡、 不可克服的工程障碍、 土地使用价格超概算等导致选址不适合建设光伏电站的重大影响因素；可行性研究阶段的选址工作， 可认为是对于可行性研究时的选址工作的论证， 包括项目对环境的影响评价、 水土保持方案、 地质灾害论证、压覆矿产和文物情况的论证等选址咨询工作， 该阶段需要对选址进行土地详勘， 并对方案设想进行设计计算、 提供相应图纸， 为项目实施方案作出投资概算和经济性评价。 二、 大型地面光伏电站选址的主要影响因素 1日照资源

我国太阳能资源非常丰富，具有开发太阳能的优越条件。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50×1015MJ，全国各地太阳年辐射总量达3350 MJ/m2～8370MJ/m2，中值为5860MJ/m2。太阳能资源分布具有明显的地域性，这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理条件的制约。从中国太阳能辐射总量分布来看，年总辐射量最大值在青藏高原，高达10100MJ/m2，最小值在四川盆地，仅3300MJ/m2.从大兴安岭南麓向西南穿过河套，向南沿青藏高原东侧直至西藏南部，形成一条等值线。此线以西为太阳能丰富地区，年日照时数≥3000h，这是由于这些地区位处内陆，全年气候干旱、云量稀少所致；此线以东地区（即我国东北、华北、长江中下游地区）以四川最小，由此向南、北增加，广东沿海较大，台湾和海南西部年日照时数可达2400h～2600h；内蒙古东部、华北较大，至东北北部又趋减小。 2大气因素

大气质量因素包括： 空气透明度、 空气内悬浮尘埃的量及物理特性、 盐雾等具有腐蚀性的因素。

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（1） 空气透明度因素有可能存在以下情况 ：当地日照辐射总量中因空气透明度低而导致反射光和散射光占日照辐射总量的比例较大， 从而影响光伏发电组件种类的选择， 如不考虑此因素，则易导致晶体硅和非晶硅组件选择的不合理， 从而增加了投资与收益的比率， 降低了投资的经济性， 从而造成资源和设备浪费。

（2） 空气中尘埃量影响该光伏发电系统在设计时是否需要考虑清洗用水和清洗频率。 尘埃的物理特性决定组件在运行的过程中是否容易在表面沉积难以清洗的高粘度灰尘层， 一旦形成此类灰尘层， 组件接受到的光照总量将大幅度降低，从而影响今后长期的系统发电量。 （3） 空气中的盐雾对光伏发电系统有两种负面影响： 第一， 对金属支架系统有腐蚀性， 容易减少支架的使用寿命， 设计时需要充分考虑防腐措施。 第二， 盐雾极易导致组件表面沉积固体盐分， 降低光对组件表面的穿透特性， 影响发电量。盐雾在沿海地区常见， 在此类地区进行光伏发电选址， 需要考虑盐雾的应对措施。 3 地理和地质情况

光伏发电选址的地理和地质情况因素包括：选址地形的朝向、坡度起伏程度、岩壁及沟壑等地表形态面积占可选址总面积的比例、地质灾害隐患、冬季冻土深度、一定深度地表的岩层结构以及土质的化学特性等。为保证选址的有效性，需对选址进行初步地质勘测。 4 水文条件

拟选址地的水文条件包括：短时最大降雨量、积水深度、洪水水位、排水条件等。上述因素直接影响光伏系统的支架系统、支架基础的设计以及电气设备安装高度。 （1）积水深度高，则组件以及其他电气设备的安装高度就要高。 （2）洪水水位影响支架基础的安全。

（3）排水条件差，则导致基础甚至金属支架长期浸水。 5 交通运输条件和电力输送条件等

如果是对地面光伏发电项目进行选址，则需要对施工阶段大型施工设备的进出场地、大型设备如——大功率逆变器、升压变压器等的运输考虑交通运输条件。例如，虽然有的潜在选址地点的特点符合本报告上述描述的要求，但大型设备无法运输，必须要新修满足大型运输机械进出要求的便道才能进行施工，则必须考虑修路的费用是否决定项目整体投资经济性的可行性。

三、 新疆哈密光伏电厂选址分析

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1场址太阳能资源

根据哈密市气象站1980～2009年多年实测太阳总辐射资料统计计算得多年平均年太阳总辐射为6120.47MJ/m2，工程代表年的太阳总辐射为5947.07 MJ/m2，对照以上标准，对哈密地区太阳能资源作区域划分，本项目所在地太阳能资源丰富程度属于资源较丰富区，应用于太阳能并网发电较好。

根据代表年各月日照时数大于6h的天数统计得2008年各月日照时数大于6h的天数的最大值为30 d、最小值为24d，其比值为1.25。对照以上标准，哈密地区太阳能资源稳定程度属于稳定等级。

2厂址气象要素特征值分析

根据哈密气象站1991～2010年风向频率统计，全年主导风向为NE。

根据建筑结构荷载规范（2006年版），哈密地区50年一遇基本风压为0.60kN/m2，地面粗糙度类别为B类。哈密地区50年一遇基本雪压为0.20kN/m2，雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。

3站址工程地质条件评价 （1）场地土的腐蚀性评价

根据现场踏勘，场地环境类别按Ⅲ类考虑，依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）及临近工程易容盐试验成果报告判定场地土为非盐渍土，其对混凝土结构具弱腐蚀性，对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 （2）场地稳定性及地基评价

本场区为建筑抗震设防7度区，所处环境无岩溶、崩塌、泥石流、采空区、砂土液化、地下设施、地面沉降滑坡、震陷、及压矿等不稳定因素和地质灾害。综合上述分析，本场地地形地貌简单，岩土种类较为单一，主要土层分布连续，地基土及基础持力层稳定，无不良地质作用及埋藏物，场地稳定，适宜进行本工程的建设。 4站址供水水源

据农十三师水利局提供的资料，地下水的来源主要是河渠、大气降水下渗补给。地下水的流向，均从周围山地流向盆地中，山前洪积山地带土壤地层为砾质，因而地下水埋藏深，一般在80～90m，若采用打井方案，建议设计井深宜大于100m，须委托有资质的单位进行供水水文地质勘察，并与当地水管部门签定打井协议。据现场踏勘，哈密红星四场位于本厂区南侧约

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10km左右，有已建成自来水管网，因其地势相对较低，高程差为70m左右，若采用管网引水，建议与相关单位取得用水协议并考虑相应费用。 5 结论及建议

场址区地貌单元属山前冲洪积平原，地形平坦开阔，地面无洪水冲刷痕迹，地表植被发育较少，呈戈壁景观，交通较为便利。场址区地层主要由粉细砂及角砾、卵石层构成，地层分布连续稳定。

场址所处区域构造稳定性较好，场区远离活动断裂，本工程建设不受断裂的影响，适宜工程建设。场址区无崩塌、塌方、滑坡、泥石流等不良地质作用发育，工程建设遭受地质灾害危害的可能性较小，引发和加剧地质灾害的可能性小，危险性小，场址区建设工程适宜性为适宜。

场址区地震动峰值加速度为0.10g，抗震设防烈度为7度。场址区属抗震有利地段，场地类别为Ⅱ类。建议下阶段做相应工作，具体确定场地类别。本工程建设不考虑地下水对建筑物基础的影响，场区不存在洪水的威胁。本地区土的最大冻土深度为127cm，对以表层覆盖层为基础持力层的附属建筑物，设计时应注意冻胀对建筑物基础的影响。 四、 结论：

本文从实际工程建设的角度对大型地面光伏电站的选址需考虑的问题进行了分析研究。为以后同类型工程提供一定的参考。 [参考文献]：

1. GB 50797-2012光伏发电站设计规范

2. GBT 50795-2012 光伏发电工程施工组织设计规范