农光互补不同模式光资源分析

1、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50406300MJ/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

2、年辐射量在37805040MJ/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。等级P盟源等级编号卜年豆黑最昼尸年总碧射昼V平均日辑射星1刊1750ML *3. 87. 8*1田。3780-5040iCnO14002. 9 3.337B0

3、p1050+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11609 -11810、北纬3318 -3438。 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

4、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。水平面璃射量（kWh/m：环境温度（e C）环境湿度（%；大气压m 一风速53月，一 0.甲62.30%10(2. 33. 3二月，S0. 3. 1950.8OK102. 1-3, 4三月-113.如9. 82-57.50K101. 7-3,3四序142. 415.6953. 70S1。1提3, 2 -五月-165. 321.3750.60*硕，62. 9六月159, 2-67

5、.30)4100. J.2. 7七月L42. 926.9880.10K99, 92. S八月133.阳,25,62p81.20K100.卜2,7九月121. 321, 2氟必*100. ”2.6十目97. 815.94101. 62. 6十一月-68. 57.51-60.20S102-2. 9 -十二月，53. 9 -1.1960. SOSF吃*1351.914. 5&4.1 OK10L, 22.9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

6、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： 0

7、0 （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，0为组件倾角，0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0.30.5米）。组件倾斜面上辐射量为:水平面福射量：2?度倾斜面辐射 量 月66. 993

8、. 4二月80. S106. 11三月113. 9130. 5四月14咒4148. 6五月1&5.3160. 1六月159/2149. 1七月1岖9135. 5八月1SS. 9134.2九月121. S13. 8十月97. 8121. 3：十一月6S, 5沌.9十二月58. 984. 9Year1351.SiiD2. 4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

9、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区一一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光资源的百分比如下:*平面L辐肘量答个分区的J也面月辐射最（KWW成A备E区*C EtTJ四E客F瓯G瓯斥65.826. 117. 7915.22.距源如28. M35.史二朋

10、81.7.47,0iP13. 7v18. 96r26.日加35. 2p46.8.59.由二.科101, Th49.18,睑28.泡4L3部61 &7瓦m73, 2-13352- 5921, 6835. 214353.犯/103,299.玄五岳153. 8-42 _心23. 8743. 9183.714J125. g1Z3116.3六岳147.37. X24. 9存4 &泠93. 36卢1L&8+11睥七即152. &30. 17.-24.4& 嚣，9i. 341鼻小130.114.-133.蚀板沙噩.盼3L龄GLS，g A盘98,九.团L2O.517. 5*12T. 5440. 1777,如9

11、6-292.防十原2.17. 22*125.钮苹36. 23hP49. 6P65. 3-71. 1-十一原30.心10. Sr16. 7辛23. 4830. 4p30.340. 5*十二耳，63.21. Xean1 &蛤-21.76W日.*30,如全年*-1321504.日驴239. 33-359. 45p593, S&p8胞蠢938.7并。.知与无遮挡 机匕。3718即4趺伍琢，白*76%表4各个分区的地面月辐射量给出了各个分区一年内各个月份的光资源分析。由于光伏电站无遮挡规定的 时间为当地真太阳时冬至日9： 00-15： 00之间，因此冬季农作物的高度要低于 前排组件上端到后排组件下端两者之间的连线。这一连线，也就是农业大棚棚顶 的设计依据。图