大型并網光伏發電站選址分析

徐振興+石景晨+周平

[摘要]文章簡要介紹了太陽能資源開發的國內外背景，光伏發電技術作為太陽能資源的主要利用形式之一，具有廣闊的發展空間。結合光伏發電項目的特點，根據大型并網光伏發電站開發過程，確定其選址工作的內容，對影響光伏電站開發的決定性因素、邊界條件、固有因素進行詳細的分析。全面地闡述了光資源、土地情況、電力送出條件及消納情況等因素對大型并網光伏發電項目選址的重要性，有序掌握各要素之間的關系是高效完成選址工作的先決條件，準確分析各要素是順利完成項目選址的保障。

[關鍵詞]太陽能；光伏發電；項目選址

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.41.067

近年來，由于經濟發展帶來的能源需求不斷增加，能源的利用形式呈現多樣性發展。日本福島核泄漏事故對核電的發展造成了嚴重的打擊，核電發展的爭議甚囂塵上，而內陸核電更是備受爭議，新能源迎來前所未有發展機遇。世界許多國家都加大了對太陽能光伏發電技術的研究，并制定了相關的法律和政策鼓勵太陽能產業的發展。然而，國內光伏產業的迅速擴張給新能源的發展帶來新的挑戰，歐美的雙反使光伏產業產能過剩的問題雪上加霜。國家雖然出臺了一系列的利好于光伏發展的政策，以促進國內的光伏發電建設，但是光伏產業的發展仍需謹慎。反觀國內光伏發電建設，特別是大型并網光伏電站的建設更應該謹慎對待，那么電站的選址工作更應該做得扎實。

1 光伏發電的特點

光伏發電項目具有無污染、占地面積大、建設周期短、系統簡單、設備占投資比例大、資源決定收益、電能質量低等特點。光伏發電無污染，對環境影響小，對于電力供應緊張、污染較嚴重的地區，適合開發光伏發電項目。但是其建設開發往往受土地和資源限制，在經濟發達地區一般很少有適合的場址，主要是因為在這些地區不但很難找到較大面積的場地，同時光資源情況也不盡如人意，達不到最低投資收益的要求。最近國家加大了對分布式光伏發電的支持力度，實現了在城市中建設光伏的愿望。而在較為偏遠的地方開發建設光伏項目，電力送出就成為光伏電站建設需要解決的首要問題，由于光伏發電電能質量較低，在電網不健全的地方常常會出現棄光伏限電的現象，影響光伏電站的效益。光伏發電項目雖然系統簡單，但是其設備約占總投資的80%，因此光伏發電項目的質量管理不容忽視。光伏發電站在選址過程中應充分結合其自身的特點，對影響電站收益的主要因素進行詳細的調查和分析。根據行業內經濟評價要求，或是本企業的測算要求，對項目進行初步測算。

2 光伏發電站開發過程

光伏發電項目的開發可分為選址階段、預可研階段、可研階段、電站建設四個階段，光伏發電項目的選址工作，按照國家及地方政府要求，并結合其本身的特點，包括光資源、現場情況勘查、土地情況、氣候資料、區域電力情況、送出線路、地方政策等方面內容的調查和分析。從而初步確定電站建設方案，進行投資估算和經濟性分析。在進一步項目論證階段，根據以上內容在核準或是備案前完成可行性研究報告、環境影響評價報告、水土保持報告、接入系統報告、土地預審、地災報告、壓覆礦情況報告等項目情況的分析報告，此階段需要對項目用地進行測繪及巖土初勘。由于光伏發電項目系統簡單、建設周期短等特點，通常項目可行性研究報告編制達到初步設計的深度，項目省略初步設計，直接開展施工圖設計配合電站建設。

3 影響光伏發電站選址的因素

光伏電站選址應該結合各要素有序進行，依次可分為三步，即決定性因素分析、邊界條件分析、固有要素分析。決定性因素包括光資源、土地情況，邊界條件包括送出條件、電力消納、交通情況、附近遮擋物等，固有因素包括地面附著物、環境要素等。首先對場址的光資源、土地等決定性因素進行調查分析，對場址初步判斷，判定場址是否可以建設光伏發電項目。其次對廠址的周邊條件進行實地踏勘，收集資料進行詳細分析，進行投資估算及經濟初評價，判定場址是否符合投資方對投資及收益的要求。最后進行場址固有信息的收集，結合前兩個階段的分析，確定光伏發電的技術方案、送出方案，制定投資概算并進行經濟評價，完成項目選址工作。

3.1 資源分析

光資源情況是場址是否有開發價值的先決因素，太陽總輻射受地理緯度、日照時數、海拔高度和大氣成分等因素的影響，太陽能資源分布特征對于電站系統的布局和太陽能利用效率非常重要。根據國家氣象局發布的日照輻射數據，全國大致上可分為五類地區，根據目前光伏電站建設單位投資水平，三類以上地區較適宜太陽能資源的開發，四類地區為較難開發地區，五類地區幾乎為不可能開發地區。但是如果有特殊的地方補貼政策，可以考慮開展進一步工作。

3.2 土地情況

光伏發電項目占地面積較大，土地是否可以合法使用是項目的決定性因素。光伏發電項目用地采取征地和租賃兩種形式，對于青海、新疆等西北地區的荒山、戈壁，由于土地補償費用較低，光伏發電區可采用征地方式，對于其他地區為了降低工程的前期投入成本，可探索采用租賃國有未利用土地的供地方式。光伏發電項目要求地質穩定，對于可能出現塌陷等潛在的地質災害的場址，則需慎重考慮開發光伏發電項目。

3.3 邊界條件

邊界條件包括送出條件、電力消納、交通情況、附近遮擋物、水源等。

按照國家“合理布局、就近接入、當地消納、有序推進”的總體思路，根據當地電力市場發展和能源結構調整需要，與當地電網公司（或供電公司）溝通，落實市場電力消納條件，避免電站運行中出現棄光現象。并且通過水光互補、風光互補的方式提高電能質量，以減少電網的負擔，提高電站的等效利用小時，保證項目收益。

3.4 環境要素

環境要素包括水文、大氣質量、濕度、氣象因素等。水文因素包括短時最大降雨量、積水深度、洪水水位等，直接影響光伏系統的支架系統、支架基礎的設計以及電氣設備安裝高度。大氣質量因素包括：空氣透明度、空氣內懸浮塵埃、空氣濕度等因素。前兩者主要影響實際日照輻射量，空氣內懸浮塵埃量影響光伏組件的清洗頻率，空氣濕度除了對金屬設備的腐蝕外，還存在誘發組件的PID效應，加速組件的衰減，嚴重影響發電量。氣象因素應充分考慮冰雹、沙塵暴、大雪等災害性天氣光伏發電站的影響程度。

3.5 地方政策

除了上述因素外，正確把握地方政府對光伏發電項目的鼓勵政策會使光伏發電項目的開發事半功倍。地方政府對光伏發電項目的補貼，能夠有效地提高項目本身的收益，使光資源較差的地區具備了開發價值，增加光資源稍好的地區執行的靈活度。

4 光伏電站的選址方法

光伏發電站選址可以采用以要素定點的方法，影響光伏發電項目選址的決定因素為資源和土地情況，可分為以資源定點和以土地定點兩種方法。光伏發電項目的選址可以結合兩種方法，在收集資料信息的同時，進行實地踏勘，對項目場址要素綜合分析。另外，可以根據地方政府對光伏項目的鼓勵政策，開發水光互補、風光互補、漁光互補、農光互補等特色項目，采取“以特色要素定點”的方法，在水電、風電項目附近進行選址，提高并網光伏項目的電能質量；在魚塘、特色經濟作物種植區進行有效論證，滿足光伏發電項目對土地的要求。

5 結 論

大型并網光伏發電項目的選址雖然沒有火電、核電項目的選址復雜、時間長，但是其各要素的調查分析也是一件繁復的工作。光資源和土地情況的分析是選址工作的重點，光資源決定項目收益，土地情況決定項目是否可行，邊界條件決定項目實施難度，固有要素影響項目投資，針對各要素材料的收集并結合實地踏勘，全面細致的分析是順利完成項目選址的保障。

參考文獻：

[1]黃漢云.太陽能光伏發電應用原理[M].北京：化學工業出版社，2009：1-3.

[2]鄺少平.2009年全球光伏產業發展研究報告[M].北京：中國環境科學出版社，2009.