河南安阳100MWp光伏发电项目太阳能资源评估报告20160721.docx

河南省安阳市安阳县善应镇100mw光伏项目太阳能资源评估报告中国气象局风能太阳能资源中心二一六年七月报告编制单位简介中国气象局风能太阳能资源中心（中国气象局公共气象服务中心）（以下简称中心）主要依托中国气象局的基本业务体系面向能源电力行业开展风能太阳能资源评估、发电功率预测、气象风险评估、气象灾害预警等与风能太阳能开发利用及电网安全相关的专业气象服务。中心以“实现人与自然和谐相处”为理想，以“打造中国能源气象领域第一科技服务品牌”为目标，坚持以需求为导向，以服务为根本，以创新促发展，以“专注、创新、合作、共赢”为经营理念，以“为能源行业提供无微不至、无所不在的专业气象服务”为经营宗旨，充分利用中国气象局的业务、科研、人才和组织优势，全面提升核心竞争力，保持服务水平和原创能力的领先地位，为应对气候变化、促进能源行业的持续繁荣贡献力量。中心拥有一批能源气象领域的高端人才，核心团队有高级职称专家16人，博士13人，人才结构完善，专业配置合理，既有天气学、气候学、大气边界层、大气辐射、大气数值模拟等领域的气象专家，也有软件工程、系统工程、项目管理等领域的系统开发和管理专家。在核心团队外围有一个由中国气象局公共气象服务中心、中央气象台、中国气象局数值天气预报中心、国家气象信息中心、国家卫星气象中心、国家气候中心、中国气象局气象探测中心、各省（区、市）气象局及各县气象台站组成的覆盖全国的气象技术支撑体系和客户服务网络体系。河南省安阳市安阳县善应镇100mw光伏项目太阳能资源评估报告委托单位：北京恒源天泰能源科技有限公司承担单位：中国气象局风能太阳能资源中心单位负责人：潘进军（主任）项目批准：杨振斌（副主任）报告审核：申彦波（正研级高工）项目负责人：常蕊（高级工程师）参加人员：郭鹏（助理工程师）袁春红（高级工程师）赵东（高级工程师）目录第一章项目概况1第二章编制依据32.1政策依据32.2技术标准与规范3第三章基本气候特征及太阳能资源分布53.1基本气候特征53.2区域太阳能资源分布5第四章参证气象站选取与数据来源84.1参证站选取84.2参证站基本情况94.3数据使用情况及来源12第五章水平面太阳能资源135.1计算方法与检验135.2日照时数和日照百分率145.3项目所在地太阳能资源订正185.4太阳能资源年际变化195.5代表年太阳能资源及其年变化245.6日最大辐照度年变化285.7太阳能资源日变化295.8太阳能资源等级评价33第六章倾斜面太阳能资源356.1计算方法356.2固定式倾斜面太阳能资源366.3固定可调式倾斜面太阳能资源39第七章发电量估算437.1固定式发电量估算437.2半年调节式发电量估算45第八章光伏发电高影响气象因素分析488.1基本气象要素488.2高温天气影响分析508.3沙尘天气影响分析528.4大风天气影响分析538.5雷暴灾害影响分析558.6积雪影响分析568.7其它灾害性天气影响分析568.8气象因素影响光伏发电小结57第九章主要结论与建议58第一章 项目概况河南省安阳市安阳县善应镇100mw光伏项目拟选场址位于安阳县境内，距安阳县城约10km，距安阳市区约25km。光伏发电项目规划装机100mwp，项目中心位置为东经114611.53，北纬36311.9，海拔高程216m 左右，邻近 301省道（图1.1），地势开阔，略有起伏（图1.2和图1.3）。经测算，该地区年水平面总辐射年辐照量1328.3 kwh/m2，太阳能资源属于我国c类“丰富”；光伏电站按照固定式设计时，最佳倾角为31度，相应的总辐射年辐照量为1473.2 kwh/m2；按照半年调节的安装方式设计时，夏半年最佳倾角为11度，冬半年最佳倾角为51度，相应的倾斜面总辐射年辐照量为1535.7 kwh/m2。图1.1 项目站址所在地地理位置示意图（来源于百度地图）图1.2 项目站址所在地下垫面示意图（来源于google earth）图1.3项目现场照片第二章 编制依据本报告主要依据以下政策法规、技术标准和规范编制。2.1政策依据1) 中华人民共和国气象法（中华人民共和国主席令第23号）；2) 气候可行性论证管理办法（中国气象局令第18号）；3) 气象灾害防御条例（中华人民共和国国务院令2010年第570号）。2.2技术标准与规范1) solar energy: vocabulary. （iso 9488-1999）；太阳能：术语（iso 9488-1999）。2) solar energy: reference solar spectral irradiance at the ground at different receiving conditions. part 1: direct normal and hemispherical solar irradiance for air mass 1.5.（iso 9845-1-1992）；太阳能：不同接收状况下的地面太阳光谱辐照度参考值。第一部分：大气质量1.5条件下的法向直射与总辐射辐照度（iso 9845-1-1992）。3) solar energy: specification and classification of instruments for measuring hemispherical solar and direct solar radiation. （iso 9060-1990）；太阳能：总辐射和直接辐射测量仪器分类与指标（iso 9060-1990）。4) analytical expression for daily solar profiles. （iec 61725-1997）；太阳辐射日变化曲线分析表达（iec 61725-1997）。5) 太阳能热利用术语（gb/t 12936-2007）；6) 光伏发电站设计规范（gb 50797-2012）；7) 太阳能发电工程技术标准：光伏发电工程可行性研究报告编制办法(试行)（gd003-2011）；8) 建筑物防雷设计规范（gb 50057-2010）；9) 建筑结构荷载规范（gb 50009-2001）；10) 太阳能资源评估方法（qx/t 89-2008）；11) 地面气象观测资料质量控制（qx/t 118-2010）；12) 地面气象观测规范，中国气象局，2003；13) 太阳能电站项目选址评估技术指南，中国气象局，2012；14) 太阳能资源术语（gbt 31163-2014）；15) 太阳能资源等级 总辐射（gbt 31155-2014）；16) 太阳能资源测量方法 总辐射（gbt 31156-2014）。第三章 基本气候特征及太阳能资源分布3.1基本气候特征项目所在地位于河南省安阳市安阳县善应镇，属安阳县境内，距安阳县城约10km，距安阳市区约25km。光伏发电项目规划装机100mwp,项目中心位置为东经114611.53，北纬36311.9，海拔高程大约 216 m 左右，邻近 301省道（图1.1），地势开阔，略有起伏（图1.2和图1.3）。安阳县地势西北高而东南低。西部为太行山余脉，层峦逶迤，沟壑纵横;东部与华北平原相接，广袤无垠，一马平川。最高点在磊口乡的沙帽垴，海拔674米；最低点在瓦店乡的广润陂，海拔54.5米。该地区属暖温带大陆性季风气候，根据项目地附近气象站数据统计，1986-2015年期间年平均气温13.4 ，年平均相对湿度64%，年平均降水量631.3毫米，年平均日照时数2095.7小时，年日照百分率46.8%。3.2区域太阳能资源分布项目所在地行政上隶属于河南省，该区太阳能资源丰富。图3.1和图3.2给出了河南省30年平均（19812010年）水平面总辐射和日照时数的空间分布。从图中可以看出，全省年总辐射值由中部向南北两边逐渐递减。大部分地区的年总辐射值在1200 kwh/m2以上，年日照时数在1800小时以上。本项目站址位于安阳市西部，年总辐射量介于13001400kwh/m2之间，年日照时数超过2000小时，属于河南省范围内太阳能资源条件较好的区域，适宜于建设大规模的光伏发电项目。图3.1 河南省1981-2010年水平面总辐射分布图（mj/m2）图3.2河南省1981-2010年日照时数分布图第四章 参证气象站选取与数据来源4.1参证站选取参证气象站选取包括辐射观测站和常规气象要素观测站两类。根据我国气象部门现有辐射站点分布情况，距离本项目所在地最近的辐射站点是郑州气象站（距离约150km，图4.1上），本报告将其作为辐射参证站。项目所在地附近具备常规要素观测的气象站较多。图4.1（下）是站址周围气象站的分布情况，从图中可以看出，其周围一共有3个气象站（林州、安阳和汤阴）可供选择。本报告中从以下几个方面对参证气象站进行比选（如表4.1所示）：1）距离。上述三个备选站参证站与项目地的距离均小于30km，其中林州距离站址最近。2）地形。从地形上看，林州气象站与项目所在地海拔和地形相对接近，海拔落差最小，而汤阴和安阳气象站与项目所在的海拔落差大，且均比项目所在地海拔偏低。3）观测环境。林州和安阳两个气象站的观测环境评价均为好，观测数据质量较好，而汤阴气象站的观测数据质量一般。因此，从以上三个方面综合考虑，本报告选择林州气象站为项目站址所在地常规气象要素的参证站，并根据该站的日照观测数据推算太阳能资源。表4.1 项目站址所在地周边参证气象站环境与气象要素比对比选因素林州汤阴安阳距离（km）25.125.326.2海拔高度（m）306.874.362.9地形相近有差异有差异观测环境好一般好图4.1 项目所在地周围气象站分布情况，其中郑州气象站具备辐射观测。图中所标数字为各站海拔高度（m）4.2参证站基本情况（1）林州气象站林州气象站于1956年12月建站，位于河南省安阳县内，东经11348，北纬362，海拔高度306.8米，目前为国家气象观测一般站。林州气象站的常规观测要素有气压、相对湿度、日照、气温、水汽压、天气现象（雷暴、大风、冰雹、雾、沙尘等）、风、云量、蒸发量、冻土、积雪、降水量等，目前无太阳辐射观测。图4.2是林州气象站的观测环境状况，观测场四周1km左右为居民区和农田，无高大建筑，1km以外为农田。图4.2 林州气象站观测环境（2）郑州气象站郑州气象站始建于1954年1月，位于东经11339，北纬3442，海拔高度110.4米，目前为国家气象观测基准站。测站5公里范围内以居民区和农田为主，5公里以远以农田为主。郑州气象站的常规观测要素有气压、相对湿度、日照、气温、水汽压、天气现象（雷暴、大风、冰雹、雾、沙尘等）、风、云量、蒸发量、冻土、积雪、降水量等。郑州气象站自1957年开始就开展水平总辐射观测。目前水平总辐射的观测仪器为tbq-2型总辐射表。图4.3是郑州气象站的观测环境状况，无高大建筑。图4.3 郑州气象站观测环境（3）林州站与郑州站日照时数相关性分析图4.4是林州气象站与郑州气象站19812014年的逐年日照时数关系图。从图中可以看出，两站的日照时数变化趋势基本一致，呈现较好的相关关系。尽管郑州站的年日照时数在2003年以后出现下降趋势，但两站的年日照时数的变化趋势比较一致，相关性高达0.65。由此可见，两地的太阳能资源状况相近，在后文中以郑州站的逐日和逐时水平面总辐射反映项目所在地的太阳能资源年变化和日变化具有一定代表性。图4.4林州气象站与郑州气象站19812014年的逐年日照时数变化图4.3数据使用情况及来源本报告采用的气象观测数据包括两类：常规气象要素和地面太阳辐射。常规气象要素以林州气象站的观测数据为准，包括19862015年的日照时数、日照百分率、风速、风向、温度、湿度、气压、降雨、蒸发、冻土、积雪以及各种天气现象。地面太阳辐射数据以林州气象站基于日照百分率的计算结果以及郑州气象站的实测资料作为分析依据，其中19862015年的逐年、逐月总辐射辐照量以林州气象站的计算结果为准，19862015年的逐日总辐射辐照量、逐时总辐射辐照量和最大辐照度来源于郑州气象站。此外，为挑选并分析典型日的太阳能资源日变化特征，本报告还使用了郑州气象站逐时总云量和能见度数据。以上所有气象观测数据均来源于国家气象信息中心。第五章 水平面太阳能资源5.1计算方法与检验根据太阳能资源评估方法（qx/t 89-2008），采用气候学方法计算水平面总辐射和直接辐射。该方法通过气候学原理，利用与太阳辐射有关的其它气候要素（这里选择日照百分率）间接计算到达地面的太阳辐射。本报告中，分别采用以下三个方程计算水平面总辐射、水平面直接辐射和散射辐射：（1）（2）（3）式中qg、db和sdif分别为水平面总辐射、水平面直接辐射和散射辐射；q0表示天文辐射；s为日照百分率（实照时数与可照时数的比值）；a1, b1和a2, b2是经验系数。中国气象局风能太阳能资源中心利用全国122个辐射站（包括曾将开展过辐射观测的站点）自开展辐射观测以来的逐月观测数据，建立水平面总辐射与日照百分率，以及水平面直接辐射与日照百分率的回归方程，得到经验系数a1, b1和a2, b2，将其在全国进行空间差值，获得任意站点的经验系数，进而利用该站点实测的日照百分率推算逐月水平面总辐射和水平面直接辐射，再将两者相减得到散射辐射。需要说明的是，上述方法只适用于计算各辐射分量的月辐照量和年辐照量，对于光伏发电站设计规范（gb 50797-2012）所要求的各辐射分量的日辐照量和小时辐照量（或辐照度），则只能以郑州气象站的实测数据作为参考。5.2日照时数和日照百分率表5.2是林州气象站近30年（19862015年）日照时数的统计结果，该地区多年平均年日照时数2095.7小时，日照百分率为46.8%，光照充足。表5.3是林州气象站19862015年的逐年日照时数和日照百分率，图5.1和图5.2是相应的年际变化图，从图表中可以看出，该地区绝大部分年份日照时数超过1700小时，日照百分率超过45%。近30年日照时数和日照百分率最小值均出现在2003年，分别为1767.6小时和40%；值得注意的是最近10年的日照时数平均值（2079.8小时）略低于30年平均值（2095.7小时）；而日照百分率平均值与近30年平均值持平，均为46.8%。表5.2林州气象站近30年（19862015年）日照时数（h）和日照百分率(%)统计值观测项目统计特征数值发生时间年日照时数平均2095.719862015年最大值2295.81999年最小值1767.62003年年日照百分率46.8%19862015年日照百分率20%的日数106.1d19862015年日照百分率60%的日数174.7d19862015年表5.3林州气象站19862015年逐年日照时数（小时）和日照百分率（%）年份日照时数（h）日照百分率(%)年份日照时数（h）日照百分率(%)年份日照时数（h）日照百分率(%)19862224.8 5019961917.9 4320062127.5 4819872178.4 4919972285.3 5220072097.5 4719881967.3 4419981964.2 4420082259.7 5119891992.8 4519992295.8 5220092206.3 5019902094.1 4720001899.8 4320102094.3 4719912190.6 4920011838.6 4120111858.1 4219922290.3 5220021998.2 4520121998.3 4519932232.3 5020031767.6 4020132136.8 4819942256.1 5120042246.8 5120142014.9 4519952160.6 4920052271.7 5120152005.1 45图5.1林州气象站日照时数年际变化（小时）图5.2林州气象站日照百分率年际变化（%）表5.4是林州气象站近30年（19862015年）平均的各月日照时数和日照百分率，图5.3和图5.4是相应的年变化图，从图表中可以看出，该地区36月日照时数最多，平均日总量超过6.8个小时，121月日照时数最少，平均日总量在4.6个小时以下；日照百分率78月较低，低于42%，主要原因在于夏季有一定的阴雨天气，使得实照时数与可照时数的比值较低。表5.4林州气象站近30年（19862015年）平均各月日照时数（小时）和日照百分率（%）（日照时数取月平均日总量）月份123456789101112日照时数4.464.945.937.047.626.835.525.565.515.715.144.62日照百分率444549535447394245515148图5.3林州气象站日照时数年变化（月平均日总量：小时）图5.4林州气象站日照百分率年变化（%）5.3太阳能资源年际变化根据5.1所述计算方法和林州气象站逐年日照时数和日照百分率（表5.3），计算得到项目所在地19862015年逐年水平面总辐射、直接辐射和散射辐射，数据如表5.5所示，水平面总辐射的年际变化如图5.5所示。从图表中可以看出，近30年水平面总辐射的年际变化总体比较平稳，近30年（19862015年）平均的总辐射值1306.5 kwh/m2。表5.5林州气象站19862015年逐年水平总辐射、直接辐射和散射辐射（kwh/m2）年份水平总辐射水平直接辐射散射辐射年份水平总辐射水平直接辐射散射辐射19861353.02673.07679.9720011222.41527.51694.9119871329.07641.52687.5520021268.94575.73693.219881265.62565.07700.5820031181.59489.56692.0319891281.52588.22693.3320041363.16670.61692.5619901310.82621.65689.1920051369.79683.03686.7919911340.81665.19675.620061329.08635.91693.1719921371.33694.8676.5420071309.22614.07695.1619931361.38672689.3520081354.64666.15688.4819941364.84684.55680.2820091345.1657.69687.4219951327.92633.96693.9720101297.33606.52690.8219961238.77543.8694.9420111231.68538.59693.1319971379.74709.04670.7320121287.73595.91691.8119981255.92565.03690.8820131313.91625.5688.4219991362.54684.86677.6720141265.55585.67679.920001246.92554.02692.9320151264.27578.37684.67图5.5林州气象站水平面总辐射、直接辐射、散射辐射年辐照量年际变化（kwh/m2）图5.6是林州气象站水平面总辐射各月辐照量年际变化，从图中可以看出，各月的年际变化并不完全一致，夏季辐照量的高低是决定当年辐照量多少的重要因素。从波动性看，秋冬季节的年际波动要强于春夏季节，这可能使该地区未来20年的光伏发电量也会在秋冬季节变化较大。图5.6(a)林州气象站水平面总辐射各月辐照量年际变化（kwh/m2）图5.6(b) 林州气象站水平面直接辐射各月总量年际变化（kwh/m2）图5.6(c) 林州气象站水平面散射辐射各月总量年际变化（kwh/m2）5.4代表年太阳能资源代表年资料需综合气象要素的整体变化特征，对典型大气环境的综合特点具有较好的代表性。因此，这里首先采用finkelstein-schafer统计算法（tmy3算法），通过对比所选月份的逐年累积分布函数与近30年长期累积分布函数的接近程度，挑选出12个均具有代表性的典型月组成一个理想气象年。而典型月的选取中考虑各个气象要素在大气环境中所占的权重，被分析的气象要素应尽可能代表大气环境的整体变化特征，且相互独立。因此被分析的气象要素包括气温、露点温度、风速和水平面总辐射等：1、对各个气象要素的分布计算其长期累积分布函数值和月累积分布函数值。首先对历年该气象要素按增序排列，这里的样本数为30年乘以月份具有的天数（如1月样本数n为30*31=930）。按公式（4）计算该要素的累积分布函数值： (4)式中sn(x)为x处的长期累积分布值，n为样本总数，k为要素x在增序时间序列中的排序。然后，按照年份顺序分别在目标月份内按照增序排列，按公式（4）计算该要素的月累积分布值。2、对每个气象要素的分布计算其finkelstein-schafer统计值（简称cfs），该值可通过如下公式求得： (5)式中i为各要素长期累积分布值与逐年各月累积分布值的绝对差值；nd为各分析月内的天数。在获得各气象要素每个月份的cfs后，按一定权重系数wfi把各cfs汇总成一个参数ws，该系数代表了各气象要素在大气环境中的作用比重。(6)由此可见，ws越小，其结果就越接近长期平均值。计算逐年1月份的ws值，选取ws最小值所在年份为1月典型月的年份，以此类推，选取其他11个月的典型月，最终组合构成典型代表年。这里根据郑州气象站30年的逐日气象观测资料，通过上述方法计算得到郑州气象站12个典型月所在年份，如表5.6所示。表5.6郑州气象站30年资料计算的典型月所在年份月份1月2月3月4月5月6月代表年份199820061993200819972000月份7月8月9月10月11月12月代表年份200419931989201120041988如4.2节分析，郑州气象站与林州气象站的年日照时数的变化趋势和太阳能资源状况相近。对于本项目，从气候学角度考虑，采用表5.6中所选典型月所在年份的林州气象站水平面总辐射值作为项目所在地的代表年太阳能资源会更合适，统计得到其水平面总辐射为1328.3 kwh/m2，水平面直接辐射为635.2 kwh/m2，散射辐射为693.1 kwh/m2，各月辐照量如表5.7所示。表5.7林州气象站代表年水平总辐射、直接辐射和散射辐射各月辐照量（kwh/m2）月份水平总辐射水平直接辐射散射辐射162.3127.2835.03276.1633.3242.843119.6657.3562.004145.8070.2075.905172.3692.3879.986137.1057.0080.107137.3355.4981.848132.9960.1472.549113.1058.8054.301093.3148.9844.331178.3044.7033.601259.8329.1430.69年辐照量1328.3635.2693.1从最近30年的水平面总辐射年辐照量时间序列看，其最大值为1997年的1379.7kwh/m2（各月辐照量如表5.8所示），比代表年高约3.9%，最小值为2003年的1181.6kwh/m2（各月辐照量如表5.8所示），比代表年低约11.0%，因此，从气候变化的角度考虑，本项目建成之后的实际年水平面总辐射辐照量可能会比代表年总辐射得到的设计值有大约-11.0%+3.9%的偏差。表5.8林州气象站辐射高值年（1997年）、低值年（2003年）逐月水平总辐射、直接辐射和散射辐射（月平均日辐照量）（kwh/m2）月份辐射高值年（1997年）辐射低值年（2003年）水平总辐射水平直接辐射散射辐射水平总辐射水平直接辐射散射辐射162.0026.9735.0369.1334.1035.34282.8840.6042.2872.5229.6842.563112.8450.5362.31102.9240.9262.004135.0060.6074.70116.4044.7071.705172.3692.3879.98138.5757.9780.606160.8082.8078.00132.3052.5080.107156.5582.4674.09125.8640.6184.948150.9783.3967.27113.1537.5175.339121.8068.1053.7095.1040.8054.3010119.3577.5041.8598.5854.5644.021149.2018.3030.9046.8016.5030.301256.1125.4230.6970.0639.9930.07年辐照量1379.7709.0670.71181.6489.6692.05.5太阳能资源年变化图5.7是林州气象站代表年水平面总辐射、水平面直接辐射和散射辐射的年变化。从图表中可以看出，该地区的太阳能资源年变化十分明显，总体呈近似的正态分布，从1月开始逐渐增加，在56月份达到峰值，此后开始逐渐减少。其中水平面直接辐射是5月份最高，而散射辐射则是6月份最高，这一方面与天文辐射的年变化有关，另一方面也与多云阴雨天气等影响太阳辐射的天气现象的变化有关。图5.8进一步给出了郑州气象站最近3年逐日水平总辐射的年变化以供参考。从图中可以看出，虽然日值的总体变化趋势与月值类似，但日值的波动性更强，能够更清楚地反映天气变化对地面太阳辐射的影响。近3年的日总辐射最大值超过8.0kwh/m2，最小值接近0，显然是由于阴雨天气所致，这种情况下光伏发电量也将为0，可能对电网造成影响。图5.7林州气象站代表年水平面总辐射、水平面直接辐射和散射辐射年变化（月平均日辐照量）图5.8郑州气象站近3年水平面总辐射逐日辐照量年变化5.6日最大辐照度年变化表5.9是郑州气象站水平总辐射近10年各月最大辐照度的平均值，图5.9是相应的年变化。从图表中可以看出，该地区49月的最大辐照度超过1000w/m2，太阳电池有可能达到额定功率（还需要考虑当时的温度条件），其中最大值出现在7月，达到1215.7w/m2，最低值出现在12月，为619.5w/m2。表5.9水平总辐射近10年（20052014年）各月最大辐照度平均值（w/m2）（郑州站）月份最大辐照度月份最大辐照度1643.871215.72770.181080.2392291047.941039.91083451176.711716.361108.412619.5图5.9水平总辐射近10年（20052014年）月最大辐照度年变化（w/m2）（郑州站）5.7太阳能资源日变化太阳能资源日变化特征的分析，首先需要确定代表日和典型日，两者分别从天文平均和天气影响的角度反映太阳辐射的变化。对于太阳辐射，各月代表日指的是日天文辐射量最接近当月平均值的日期，可通过天文辐射的理论公式计算确定。各月代表日随当地纬度的变化而略有不同，表5.10给出了北纬35附近地区的代表日期。典型日则是指能够反映各类典型天气下太阳辐射变化的日期。考虑太阳辐射的主要气象影响因子，本报告以近10年的逐时总云量、逐时能见度以及天气现象观测数据为依据，挑选4种典型日：1）晴天日平均总云量10km；2）多云60%日平均总云量80%；4）沙尘天气14时能见度10km。表5.10北纬35附近地区的各月代表日及典型日挑选范围月份代表日典型日挑选范围月份代表日典型日挑选范围11715-1971715-1921513-1781715-1931614-1891614-1841513-17101614-1851513-17111513-176108-1212119-13为兼顾反映各月太阳辐射的平均状况，上述典型日优先从各月代表日中选取；由于样本数过少，从各月代表日中可能难以完全挑选出以上4种典型天气，这种情况下，将挑选范围适当放宽，在代表日前后各延伸2天，如表4.10所示。图5.10给出了郑州气象站近10年各月典型日水平总辐射小时总量日变化，当某种典型天气（主要是沙尘天气）在当月没有发生时，在图中不显示其变化曲线。从图中可以看出：晴天条件下，该地区各月的总辐射日变化基本呈正态分布，个别月份（4月）出现波动，可能是由于少量的云对太阳辐射产生影响；日最大小时辐射量均出现在1213时，其中48月的峰值均超过0.8 kwh/m2，而12月次年1月的峰值则不足0.5 kwh/m2。多云条件下，各月总辐射的日变化出现明显波动，夏季的波动大于冬春季节；从辐射量值来看，大部分时间均低于晴天，夏季的小时辐射量峰值在0.8 kwh/m2左右，冬季则下降到0.2 kwh/m2左右。阴天条件下，各月总辐射的日变化波动更明显，并且量值也明显降低，夏季的小时辐射量甚至可能低于0.2 kwh/m2，部分月份的总辐射值降低不很明显，可能与当日云的类型及高度有关。综合以上分析可以看出，云和气溶胶对本项目所在地的太阳辐射日变化有明显影响，进而对光伏发电量产生较大影响。因此，在电站运行的过程中，有必要开展太阳辐射和光伏发电功率预测。图5.10各月典型日水平总辐射小时辐照量日变化（kwh/m2）（郑州站）5.8太阳能资源等级评价根据以上计算和分析，本报告采用林州气象站代表年太阳辐射年值和月值对项目所在地的太阳能资源进行等级评价。（1）总量等级。由表5.7计算得到林州气象站代表年水平面总辐射为1328.3kwh/m2。根据我国太阳能资源总量的等级划分（表5.11），项目所在地的太阳能资源属于c类“丰富”。（2）稳定度等级。由表5.7可以看出林州气象站月总辐射辐照量最低值为12月的59.83 kwh/m2，最高值为5月的172.36 kwh/m2，两者的比值为0.35。根据我国太阳能资源稳定度的等级划分（表5.12），项目所在地的太阳能资源属于c类“一般”。（3）直射比等级。由表5.7计算得到林州气象站代表年的水平面直接辐射为635.2kwh/m2，其与水平总辐射的比值为0.48。根据我国太阳能资源直射比的等级划分（表5.13），项目所在地的太阳能资源属于c类“中”，即散射辐射较多。（4）代表性。本项目尚未在现场开展太阳辐射测量；从地形、地貌、距离以及气候特征来看，上述评价结论可以代表项目所在地的太阳能资源总体状况。综合以上分析，项目所在地太阳能资源总量“丰富”，年变化稳定度“一般”，直接辐射比例“中”，适宜于大规模开发利用。表5.11中国太阳能资源总量等级划分等级名称分级阈值（kwh/m2）等级符号最丰富1750a很丰富14001750b丰富10501400c一般1050d表5.12中国太阳能资源稳定度（rw）等级划分等级名称分级阈值等级符号很