光伏地面电站选址的技术要求

光伏地面电站选址的技术要求

李开仕

身份证： 45012119881020****

摘要：伴随着我国可持续发展政策的导向，太阳能资源得到了广泛的应用，而光伏电站的建设也开始蓬勃发展，这就对光伏电站地面选址提出了一定要求。本文将简述光伏地面电站选址的基本原则，并探析光伏地面电站在太阳能资源、地理地质、气候条件和电力成本方面的技术要求，期望为光伏电站的良性发展起到促进作用。

关键词：光伏电站；地面选址；技术要求

引言：光伏电站项目属于新兴产业，与其相关的技术、制度还不够成熟，因此影响光伏地面电站选址的因素较多，很多因素存在着不确定性，都会对光伏电站的经济效益和社会效益产生影响。

1光伏地面电站选址的基本原则

在光伏地面电站选址的基本原则中首先要遵循城市或企业的发展方向，城乡规划的方向和布局是多数建筑设施需要首先考虑的情况，如果光伏电站建设在主要位置，未来出现拆迁或迁移等情况，将会造成很大的损失。其次光伏电站是对太阳能资源的开发利用，应避免建设在峡谷、高层建筑、水塔、高压铁塔附近，以免出现阴影遮挡，影响发电量，并且也应尽量避开地质灾害较为多发的区域，选择能容易传输进电网，更好为人民生活服务的地点。然后是光伏电站的经济性和环保性原则，作为可持续利用能源，经济效益和生态环境保护需要协同考量，在降低项目投资、建设、运营和后期维护成本的同时减少设备制造污染和光污染，必要时应采取保护措施，减少对环境的不利影响，不能为追求利益而本末倒置。最后由于光伏发电的太阳能转化损耗居高不下，在电力传输和转换过程中应坚持高效性，减少发电量的持续消耗。

2探析光伏地面电站选址的技术要求

2.1太阳能质量要求

太阳能资源是光伏电站选址的基础，需要对太阳辐射量、日照小时数等参数进行技术评估。太阳能总辐射量是指太阳直接辐射和大气散射的总和，其中直接辐射是对光伏阵列产生电能贡献最大的太阳能资源。在光伏阵列的倾斜角固定时，并且光电转换效率趋于稳定的情况下，光伏阵列上接收的直接辐射量越大，其产生的电能也就越多，对判断光伏电站发电量有着直接影响。日照时数是判断光伏电站能否建设的根本，我国地域辽阔，各地日照时数存在差异，不过只有少数地区日照时数低于太阳能资源利用效率平均水准^[1]。以我国对太阳能年辐射量的评估标准指出一个地区年辐射总量大于3780MJ/m²，且年日照时数大于2000h就属于三类及以上太阳能资源区，我国东南部长江流域除江苏、安徽外都处于四类太阳能资源区，只有在特定区域或特殊情况下才有利用价值。

2.2光伏地面电站选址的地理环境要求

地理环境要求，一是地理纬度的要求，地理纬度会影响太阳高度角，如果太阳高度角处于90°，则太阳辐射强度最大，在光伏地面选址时应挑选太阳高度角度处于较长时间的地理位置。二是地形地貌，地形地貌会影响光伏电站的前期建设和后期运营维护，地面电站的运营规模较大，应选择占地面积大、开阔且平整的地区，在运输设备进行安装维护方面也有一定优势。三是地质构造，尤其以河流最为关键，其周围平原多是冲积而成，软弱夹层和变质岩土较多，光伏地面电站需要准确评估地质构造，并选择合适的施工方案，以保障光伏电站的安全性和稳定性。四是地表情况，部分开阔地区可能会临近农田或水利工程，要考虑到光伏电站建设后对周围环境的影响。五是国家有关政策明确要求的光伏电站用地，项目终究需要在法律法规的准许下进行，不能随意占用土地，选址过程中需与有关部门确认用地范围和用地许可，在我国大力促进光伏发电的同时，许多地区都出现了未备案先建设，地面电站规模超出指标的情况。此外，近些年科学技术水平不断发展，在测定地理环境方面有了更优质的选择，利用如GIS可以准确分析地理环境对太阳能资源的影响，找出最为适合的光伏地面位置^[2]。

2.3光伏地面电站选址的气候条件

由于太阳辐射会经由大气层的吸收和散射而减弱，光伏发电还会受天气、季节等变化的影响，其不连续性和不确定性尤为明显，应当予以重视。首先是对云层分析，云层对太阳辐射的影响较为简单明了，其原理与遮挡阳光类似，云层越厚其反射率也就越强，对太阳辐射的散射也就越大，从而使太阳辐射到地面的强度变低。以我国四川盆地为例，由于其地理特征导致阴云天气较多，所以其太阳能资源利用效果不佳，不适合开展光伏发电。其次是温度对光伏发电的影响，主要是光伏发电阵列的组件会随着环境温度变化而产生改变，一般情况下温度升高会使开路电压降低，但传输电流也会随之增多，导致温度过高时光伏发电量会有一定减少。最后是相对湿度，湿度会对光伏发电造成负面影响，在天气、温度等其他条件一致的情况下，相对湿度越大大气中的光衰减越多，并且相对湿度会影响光伏组件的热传导效果，使其散热能力降低，从而导致光伏组件温度升高，也就使发电量减少。

2.4光伏地面选址的电力成本

光伏发电是需要传输进电网才能达到经济效益，而接入电网的距离需要考虑，越靠近电网和输变电站电能的损耗也就越低，对输电工程的建设投资也能相应减少。虽然现在大部分光伏电站电力输送建设都是有政府和有关电网企业负责，但在输送线路和接入条件方面需要投资企业进行规划，应尽量配合当地电网接入条件，减少输送工程的成本。并且在接入建设施工也需规划运输和安装的难度，这些都是选址时需要考虑的成本问题。

在电力要求方面还需要考虑当地电网的容量，光伏电站的发电量并不算大，但其发电时间并不规律，光伏电站并入电网的规模是否会破坏稳定性，输出的波动性是否会干扰电网的运行都需要进行规划，避免影响电网系统的频率和负荷流量。从光伏电站的收益来看，上网电价也是需要考虑的一部分，不过大部分光伏电站的选址都具有局限性，上网电价往往是较后考量的问题，如果无法立足建设，电价再高也不能获取收益。

结论：对光伏地面电站选址的技术要求进行了分析，可以知道光伏电站的选址会受到多种因素的影响，仅依靠一种指标难以权重选址的要求，需要结合太阳能辐射质量、地理环境、气候环境以及电力成本的要求综合分析。随着光伏发电技术的不断提升，光伏电站的选址需要考虑的项目也将增加，优质的地面选址将提升光伏发电的质量，达成可持续发展的要求。

参考文献：

[1]吴九兴,程久苗.光伏电站选址规划研究——以芜湖市为例[J].鲁东大学学报(自然科学版),2019,35(01):59-65+89.

[2]马翼飞. 基于GIS的太阳能光伏能源电站选址方法的研究与应用[D].北方民族大学,2020.