光伏电站开发利用工程气候可行性论证技术规范

1T/XXXXXXX—XXXX光伏电站开发利用工程气候可行性论证技术规范本文件规定了光伏电站开发利用工程气候可行性论证、工作原则、工作流程、气象站的选取及资料收集、论证范围及重点内容确定、资料处理及统计分析、论证报告编制与评审等内容。本文件适用于贵州省的光伏电站开发利用工程气候可行性论证工作，类似气候背景区域的可参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50014—2021室外排水设计规范GB50019—2015工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB/T42766—2023光伏发电太阳能资源评估规范GB50797—2012光伏发电站设计规范GB/T31155—2014太阳能资源等级总辐射GB/T37526—2019太阳能资源评估方法JTG/TD33—2012公路排水设计规范QX/T469—2018气候可行性论证规范总则QX/T423—2018气候可行性论证规范报告编制QX/T426—2018气候可行性论证规范资料收集QX/T457—2018气候可行性论证规范气象资料加工处理QX/T529—2019气候可行性论证规范极值概率统计分析QX/T118—2020气象观测资料质量控制地面DB52/T1396—2018太阳能资源观测与评估技术规范3术语和定义GB50215—2015、QX/T469、GB50019—2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1气候可行性论证climaticfeasibilitydemonstration对与气候条件密切相关的规划和建设等项目进行气候适宜性、风险性及可能对局地气候产生影响的分析、评估活动。[来源：QX/T469—2018,3.1]3.2参证气象站referencemeteorologicalstation气象分析计算所参照或引用的具有长年代（一般不少于30年）气象观测数据的国家气象观测站。T/XXXXXXX—XXXX2[来源:QX/T469—2018,3.2]3.3区域自动气象站regionalautomaticmeteorologicalstation根据中小尺度灾害性天气预警、大中城市、特殊地区和专属经济区的气象和环境预报服务需求，在国家级观测站布局的基础上，根据当地经济社会发展需要采用自动气象站建设的观测站，是国家气象观测站的重要补充。[来源：QX/T465—2018，3.1]3.4太阳能资源solarenergyresource可转化成热能、电能、化学能等以供人类利用的太阳能。[来源：GB/T31163—2014,2.2]3.5总辐射globalradiation水平面从上方2π立体角范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。[来源：GB/T31155—2014,3.1]3.6直接辐射directsolarradiation从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。[来源：GB/T33698—2017,3.2]3.7散射辐射diffuseradiation太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。[来源：GB/T33699—2017,3.2]3.8重现期returnperiod某一事件重复出现的平均间隔时间。[来源：QX/T436—2018，3.3]3.9高影响天气highimpactweather对光伏电站开发利用工程的工程建设或运营有重要影响的天气现象。[来源：QX/T423—2018，3.4]3.10工程气象参数engineeringmeteorologicalparameter用于规划和建设光伏电站开发利用工程设计的气象特征值。[来源：QX/T469—2018，3.7]3.11暴雨强度rainstormintensity单位面积上某一历时降水的体积。注：单位表述可使用升/（公顷•秒）或L/（hm2•s）。3.12T/XXXXXXX—XXXX3暴雨强度公式rainstormintensityformulas表征暴雨强度、降雨历时和重现期三者之间函数关系的数学表达式。3.13气象灾害meteorologicaldisaster由气象原因直接或间接引起的给人类和社会经济造成损失的灾害现象。注：主要指台风、暴雨（雪）、寒潮、大风（沙尘暴）、低温、高温、干旱、雷电、冰雹、大雾和霾等造成的灾害。[来源：GB/T36742—2018，3.2]3.14气象灾害风险meteorologicaldisasterrisk气象灾害造成人员伤亡、财产损失以及对社会和环境产生不利影响的可能性和量级。[来源：GB/T36742—2018，3.4]。4工作原则4.1资料真实可靠，来源清晰气候可行性论证工作的基础是建设项目的相关资料及气象站资料，应确保论证工作中所用资料的真实性、可靠性及合法性。其中，气象资料应符合国家气象技术标准，其他资料应符合相应行业的技术标准。4.2推算科学合理气候可行性论证工作涉及的工程气象参数宜采用已有的标准或技术规范推荐的方法，若没有相关标准或规范，则宜采用不同方法进行推算，经分析比较后确定最适合的分析方法。4.3结论清晰可信气候可行性论证工作的计算结果和分析判断的结论，均应针对计算和分析过程中依据的基本资料、主要环节以及各种参数，结合光伏电站开发利用工程开发所在地的具体地形地貌特点进行分析取舍，保证论证结论科学性、合理性、可靠性、实用性。5工作流程光伏电站开发利用工程气候可行性论证工作流程分为资料收集与方案编制、计算分析与报告编制、报告评审三个阶段，各阶段主要的工作及流程如下：5.1第一阶段为资料收集与方案编制阶段：主要工作为接受委托后开展项目情况及需求调研，对光伏电站开发利用工程拟选线路进行现场踏勘、调研，收集拟选线路所处区域的现状及规划资料，收集沿线气象站的气象资料及与气象相关的灾情资料，对收集的资料进行初步分析，合理选取参证气象站和拟选线路各站点的代表气象站，根据论证需要开展现场观测和测试，确定论证范围及论证重点内容，按照QX/T469的要求编制论证工作大纲，并征求项目委托方和项目总体设计方意见；5.2第二阶段为计算分析与报告编制阶段：主要工作为对气象资料进行质量控制及计算分析，开展气象灾害风险性评估，针对光伏电站开发利用工程项目规划设计、建设及运营三个阶段提出对策建议。其中，在规划设计阶段主要考虑环境类、气象灾害类和气候资源类论证项目对选址、设计的影响；在建设阶段主要考虑高影响天气、气象灾害类论证项目对建设安全的影响，在运营阶段主要考虑高影响天气对运营安全的影响。给出论证结果的不确定性分析，编写气候可行性论证报告；5.3第三阶段为报告评审阶段：主要工作为采取专家评审的方式对论证报告进行评审，并依据专家评审意见对论证报告进行修改完善，修改完成后提交正式报告。6资料收集与处理T/XXXXXXX—XXXX46.1实地调研实地考察光伏电站开发利用工程所在区域的地形地貌等，与气象、自然资源等相关部门座谈，了解光伏电站开发利用工程及周边区域内的气候环境状况，综合考虑光伏电站开发利用工程规模及发展规划要求确定气候可行性论证的范围和重点。6.2参证气象站选取6.2.1参证气象站的选取应符合QX/T469的规定。应从气象站与项目场址之间的距离、相对关系、地形、下垫面特征以及区域气候特点等方面综合分析，选取与项目选址相近、地理条件相似的气象站作为拟选参证气象站，并进行“代表性、一致性、可靠性”分析。应优先选用距离较近、具有类似气候特征的国家气象观测站作为参证气象站，若没有符合条件的参证气象站，可考虑用其他气象站代替，但应在基础建设、观测仪器选型和安装、观测方法等方面符合相关气象观测标准，且其观测资料经过严格审核。6.2.2参证气象站应与光伏电站开发利用工程场区处于同一气候区，下垫面特征相似，对影响项目的关键气象因子具有最优代表性。如设有专用气象站，则应选取与专用气象站的关键气象因子相关性好的气象站作为参证气象站。可根据需要选择一个或多个参证气象站。6.3专用气象站观测6.3.1参证气象站与场址地形、地貌、环境差异较大，参证气象站代表性不足时需开展专用气象站观测，专用气象站选址应具有区域代表性，周围环境应相对空旷平坦，应考虑施工建设的可行性、观测运行管理的可操作性等。6.3.2专用气象站观测应根据光伏电站开发利用工程特性、相关规范要求及当地气候条件和气象灾害特征选取设置观测的气象要素，至少包括气温、降水、相对湿度、湿球温度、风速、风向、气压、冻土深度等。6.4资料收集6.4.1在开展光伏电站气候可行性论证前应进行项目情况及需求调查，必要时对项目区域进行现场踏勘，了解项目所在地的地形地貌特点、下垫面特征、土壤特性和植被环境等，拍摄现场不同方向（至少4个方位）照片，进行现场踏勘分析。6.4.2应收集包括气象资料、光伏电站开发利用工程项目及相关行业资料；资料收集应符合QX/T469、QX/T426的要求，并满足以下规定：a)收集的气象站信息应与项目的评价范围地理位置邻近且处于同一气候区，应收集气象站自建站以来的所有资料；b)收集的气象资料应满足光伏电站开发利用工程的需求，包含常规气象要素资料和极端、灾害性气象要素统计资料，常规气象要素资料包括但不限于气压、气温、降水、相对湿度、风向、风速、日照、地面温度等，极端、灾害性气象要素统计资料主要有极端气温、暴雨、台风、寒潮、雷电、大雾、凝冻等相关灾情资料；收集的项目规划资料应含有光伏电站开发利用工程规划图纸、用地布局图纸等，包含地形高度资料和光伏电站开发利用工程沿线用地类型建筑图等，可方便用于论证报告的工程建设规划图形显示和数值模拟。6.4.3现有气象站的数据不能满足项目气候可行性论证需要的，应根据项目需求在拟选区域合理范围内建设专用气象观测站开展现场气象观测。现场气象观测应符合QX/T449的规定，应根据项目性质及当地气候条件和气象灾害特征，选取设置观测的气象要素。在项目可行性研究阶段或建设前期开展现场气象观测，观测期限宜不少于1周年，当不满足项目论证的关键气象要素代表性时，应延长观测或采取科学的方法对资料进行延长插补到1个完整年。6.5资料处理6.5.1气象资料按QX/T118-2020、QX/T457-2018和QX/T65-2007进行完整性检查、可靠性审查、质量控制、资料统计、缺测插补、均一性检验和资料订正等；6.5.2气象资料的分析内容应符合QX/T423-2018和QX/T469-2018的规定，如设有专用气象站，应将专用气象站各要素实地观测值与参证气象站同期资料进行对比，分析工程实地与参证气象站的差异，利用参证气象站长序列资料对基本工程气象参数进行修正后分析。6.5.3无法通过现场观测来获取项目所在地的某一气象要素时，宜利用气候学方法建立经验统计模型或数值模式进行推算，所使用的再分析资料和数值模拟资料应与参证气象站或专用气象站观测数据进行对比，满足T/XXXXXXX—XXXX5光伏电站开发利用工程气候可行性论证需要。7论证范围与内容按项目的性质、规模、建设内容、发展规划和阶段目标的要求确定气候可行性论证的范围和重点。7.1论证范围论证范围应包括项目开发建设直接涉及的区域（或设施项目开发建设直接涉及的区域包含光伏电站开发利用工程在建设和运营期间暴露在露天环境中的各类建筑物、构筑物及其建设工地。7.2论证内容论证内容应包括但不限于光伏电站开发利用工程项目气候背景、气候灾害风险评估、工程气象参数的推算、项目对局地气候的影响评估等。结合光伏电站开发利用工程及项目本身的情况，分析项目实施全过程如选址、设计、建设、运营等各阶段中与项目各环节相关的气象要素，根据需求，确定论证的高影响天气及关键气象因子。重点内容应包括：7.2.1气候背景采用参证气象站和工程附近代表气象站的气象资料，统计分析给出光伏电站开发利用工程项目需要的气象要素，重点有气温、气压、降水、相对湿度、风向、风速、日照、地面温度、雨日、暴雨日数、大风日数等，给出极端气温的变化、气温日较差及年较差等要素；7.2.2高影响天气分析高温、暴雨、大风、寒潮、雷电、大雾、凝冻等气象灾害出现频率、出现的集中期、历史极值及其造成的灾害，通过寒潮分析给出降温温差；7.2.3工程气象参数推算应采用概率分布函数拟合推算重现期（具体年限按相应标准或合同要求）的极值，给出各重现期推算表,包括当地的极值降水推算、基本风压、基本气温等气象设计参数；给出暴雨强度公式，若无近5年内公开发布的暴雨强度公式可采用时，应编制当地暴雨强度公式；应采用参证气象站气象观测数据或用数据重建技术，计算给出当地通风与空气调节室外空气计算参数。7.2.4太阳能资源评估太阳能资源评估应包含电站区域日照时数、太阳总辐射、太阳直接辐射、太阳散射辐射等要素的年月变化特征分析7.2.4.1太阳能资源数据的准确性应按照GB/T34325的要求进行评判。7.2.4.2太阳能资源数据的检验、缺测插补、代表年数据订正应按照GB/T37526的规定执行。7.2.4.3水平面直接辐射和法向直接辐射的计算应按照GB/T37525的规定执行。7.2.4.4太阳能资源评估方法参照DB52/T1396—2018的规定执行。7.2.4.5太阳能资源等级划分应按照GB/T31155的规定执行。7.2.4.6太阳能直接辐射资源等级划分应按照GB/T33677的规定执行。7.2.5气象灾害风险评估统计分析暴雨、连阴雨、干旱、大风、雷电、高温、低温、结（积）冰等气象灾害特征，从气象灾害发生强度、持续时间、频率、极端等方面分析气象灾害的危险性特征。8论证报告编制与评审8.1论证报告的编制应符合QX/T469、QX/T423的规定。8.2应将光伏电站开发利用工程建设基本情况调查、气候背景分析、高影响天气、气象灾害影响评T/XXXXXXX—XXXX6估、气象参数推算、数值模拟等的结果进行汇总，编制论证报告。报告编写提纲见附录C。8.3在报告中应给出拟建项目的气候适宜性、气象灾害风险、工程气象参数估计和防灾减灾的建议，对项目规划提出优化设计建议,给出论证结果的适用范围及不确定性。8.4报告完成后，应组织专家组对气候可行性论证报告进行评审，评审应符合QX/T469的规定。应根据评审专家意见，修改完善形成最终的气候可行性论证报告。T/XXXXXXX—XXXX7（规范性）气象参数统计内容表A.1气象参数统计内容12345——全年、各月盛行风向，各风向的风速变化——不同等级风速的风向频率分布,绘制风玫瑰图、风力负荷8表A.1气象参数统计内容（续)678——各级能见度频率的分布规律,引起低能见9为可选项，有条件下宜开展该项统计。T/XXXXXXX—XXXX9（资料性）光伏电站开发利用工程气象参数的推算表B.1通风与空气调节室外空气计算参数推算12345地下车站公共地下车站设备夏季通风室外计算温度、冬季通风室外计算温度、夏季空调室段的通风与空678表B.2暴雨强度公式、重现期气象参数的推算1采用近5年内公开发布的的暴雨强度公式，若无近5年内公开发布的或当地适用的暴雨强度公式，则应2根据相应的暴雨强度公式推算拟选线路各站点不同34推算拟选线路各站点不同重现期的设计气温、极端最T/XXXXXXX—XXXX（资料性）《光伏电站开发利用工程气候可行性论证报告》编写提纲1.1任务由来1.2论证依据1.2.1政策法规1.2.2标准规范1.3论证目的及原则2项目基本情况2.1项目概况2.1.1地理区位特征2.1.2光伏电站项目总体规划2.2高影响天气及关键气象因子选择2.3论证范围和内容2.3.1论证范围2.3.2论证内容3资料说明及参证站分析3.1气象资料和灾害资料来源3.2参证站选取3.2.1气象站基本情况3.2.2参证站三性分析3.2.3参证站选择3.3气象资料统计时段4光伏电站区域气候特征4.1气候类型和特征4.2大气环流和天气系统4.2.1四季环流特征4.2.2影响光伏电站区域的主要天气系统4.3影响光伏电站建设的主要气象要素特征分析4.3.1降水4.3.2风速风向4.3.3气温4.3.4气压4.3.5相对湿度4.4影响光伏阵列发电效能的主要气象要素特征分析4.4.1日照时数4.4.2云量4.4.3能见度4.4.4雾4.4.25℃以上气温4.5影响光伏电站生产安全的主要气象灾害事件分析4.5.1冰雹4.5.2大风4.5.3雷电4.5.4凝冻4.5.5暴雨4.6小结5光伏电站区域高影响天气分析5.1冰雹5.1.1冰雹年际变化5.1.2冰雹月际变化5.1.3冰雹灾害风险评估5.2大风5.2.1大风日数年际变化5.2.2大风日数月际变化5.2.3大风灾害风险评估5.3雷电5.3.1雷暴日数年际变化5.3.2雷暴日数月际变化5.3.3闪电活动特征5.3.4雷电流幅值概率估算5.3.5雷电灾害风险评估5.4暴雨5.4.1暴雨特征5.4.2暴雨灾害风险评估5.5高温5.5.1高温日数5.5.2高温灾害风险评估5.6凝冻5.6.1凝冻特征5.6.2凝冻年际变化5.6.3凝冻月际变化5.6.4凝冻灾害风险评估5.7小结6光伏发电站太阳能资源评估6.1参证站选择6.2日照时数推算6.2.1推算方法6.2.2项目区日照时数推算结果6.3太阳辐射推算6.3.1太阳辐射气候学推算6.3.2太阳辐射气候学模型推算结果X6.4太阳能资源评估6.4.1项目区域太阳能资源综合评估6.4.2丰富度6.4.3稳定度6.3小结7光伏电站建设工程关键气象参数设计7.1基准降水参数设计7.1.1暴雨强度公式推算7.1.2不