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探索:光伏發(fā)電空間布局規(guī)劃
日期:2015-12-10   [復(fù)制鏈接]
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2分布式光伏空間布局規(guī)劃

2.1屋頂資源預(yù)測(cè)


充分利用具備條件的建筑屋頂(含附屬空閑場(chǎng)地)資源,重點(diǎn)考慮屋頂面積大、用電負(fù)荷大、電網(wǎng)供電價(jià)格高的開(kāi)發(fā)區(qū)和大型工商企業(yè)率先開(kāi)展光伏發(fā)電應(yīng)用。屋頂?shù)膩?lái)源有工業(yè)廠房、商業(yè)建筑、醫(yī)院等公建設(shè)施、行政辦公樓及居民住宅等。

其中, 效益最大是商業(yè)建筑,但是單體面積小、協(xié)調(diào)量大;行政辦公樓及居民住宅面積總量最大,但是涉及主體多且協(xié)調(diào)困難,屋頂可利用面積小。因此,現(xiàn)階段最推薦的是工業(yè)廠房,其次為集中連片的商業(yè)建筑或醫(yī)院, 居民住宅建筑投資困難。因此規(guī)劃需要統(tǒng)計(jì)的主要是可利用的工業(yè)屋頂,其次是公建屋頂和連片的商業(yè)建筑。

在屋頂資源現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,通過(guò)分析屋頂資源歷史數(shù)據(jù),建立數(shù)學(xué)模型,預(yù)測(cè)規(guī)劃水平年的屋頂面積。由于分鄉(xiāng)鎮(zhèn)屋頂面積歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集困難,可以通過(guò)土地利用規(guī)劃中建設(shè)用地的增長(zhǎng)率來(lái)簡(jiǎn)單測(cè)算屋頂面積增長(zhǎng)。

2.2分布式光伏總裝機(jī)容量預(yù)測(cè)

區(qū)塊(鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道)的分布式光伏總裝機(jī)容量可由式(1)進(jìn)行預(yù)測(cè):


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式中:Pi為第i個(gè)區(qū)塊分布式光伏總裝機(jī)容量,kW;m為屋頂類(lèi)別個(gè)數(shù);Ei為第i個(gè)區(qū)塊最大光照強(qiáng)度,kW/m2;Sij為第i個(gè)區(qū)塊第j類(lèi)屋頂面積,m2;aij為第i個(gè)區(qū)塊第j類(lèi)屋頂?shù)挠行Ю寐剩?;bij為第i個(gè)區(qū)塊第j類(lèi)屋頂?shù)墓夥占奥剩?;η為光伏轉(zhuǎn)換效率,%。

某區(qū)塊的最大光照強(qiáng)度可依據(jù)中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能評(píng)估中心推薦的國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能資源地區(qū)分類(lèi),以及美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)提供的太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)獲得。

某區(qū)塊屋頂面積可根據(jù)第2.1部分介紹的方法獲得。不同建筑類(lèi)型的屋頂有效利用率可根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[3]的分析獲得,如表1所示。

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式中屋頂光伏普及率,需要在現(xiàn)狀普及率基礎(chǔ)上,分析當(dāng)?shù)卣咔闆r。在現(xiàn)有政策背景下,普及率應(yīng)該有一個(gè)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。建議采用對(duì)數(shù)函數(shù)回歸曲線來(lái)擬合。公式如下:

q_5_webp(2)

式中:Y為普及率,%;x為將年份轉(zhuǎn)化為數(shù)字序列的數(shù)字。a和b是調(diào)整系數(shù),通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀和歷史數(shù)據(jù)的擬合,得出a和b的數(shù)值。在理論上光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由太陽(yáng)電池陣列的效率、逆變器的效率、交流并網(wǎng)效率3 部分組成, 光伏發(fā)電系統(tǒng)總效率為3個(gè)效率之積; 結(jié)合實(shí)際光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率數(shù)據(jù), 綜合考慮, 選取光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率為80%。

根據(jù)公式(2)進(jìn)行計(jì)算,可得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道規(guī)劃水平年的分布式光伏總裝機(jī)容量。
 
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來(lái)源:供用電雜志作者:曾建梁 張代紅
 
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