表一:各資源區(qū)的標桿上網電價(注:西藏自治區(qū)標桿電價另行制定;電價單位:元/千瓦時)
圖一:NREL的SAM頁面
圖二:1978—2007年全國平均直接輻射總量(來源:國家氣象局)
圖三:美國專業(yè)資源評估公司3 Tier的數(shù)據,基于衛(wèi)星氣象數(shù)據以及專業(yè)模型推算,分辨率精確到3km
表三:中廣核敦煌特許權項目實測日照數(shù)據與NASA數(shù)據和可研數(shù)據的對比
圖四:國潤天能位于敦煌的氣象設備
數(shù)據的來源
2013年底國家能源局出臺了光伏電站暫行管理辦法,其中里面第12條明確規(guī)定項目開發(fā)前期,必須要有現(xiàn)場實測數(shù)據,或者有代表性的實測數(shù)據。在一份提交給國家能源局的文件中,中國96個基準站的10年平均水平面總輻射量統(tǒng)計表被作為附件遞交上去。這個遍及中國所有省、直轄市的數(shù)據表格給出了包括經緯度、海拔、水平面年輻射量、傾斜面年輻射量以及等效滿發(fā)小時數(shù)等諸多參數(shù)。這份保密級別的文件外界很難以看到,在新建項目中,要獲得有用的光資源數(shù)據,要么從當?shù)貧庀缶仲徺I,要么免費從NASA來查找。
目前國內外已經有一些機構在做太陽輻射的研究。美國航空航天局(NASA)通過對衛(wèi)星觀測數(shù)據的反演,免費為用戶提供分辨率為3—110公里的太陽輻射數(shù)據。NASA的數(shù)據庫已經成為中國光伏行業(yè)獲取太陽能資源數(shù)據最主要的來源。
國際電工委員會(IEC)中國專家代表林陽認為NASA的免費公開數(shù)據并不準確,“我們對比過甘肅某地的數(shù)據,NASA公開數(shù)據給出的值是1600kW?h/m2?a,但實際的數(shù)據是接近2000kW?h/m2?a。NASA公開數(shù)據有較大的誤差,特別是在陰、雨天氣較多的地區(qū)下誤差能達到25%。”
LDK工程公司副總經理張雷也表示“NASA的數(shù)據很有名,但并不是一個可靠的來源。”
美國可再生能源實驗室(NREL)也在研究跟太陽能發(fā)電相關的光資源數(shù)據,他們用的也是NASA數(shù)據,但是其分辨率是3—40公里的資源數(shù)據,在其推出的SYSTEM ADVISOR MODEL(sam.nrel.gov)免費設計軟件中,給出了更為準確的光資源數(shù)據。
“在中國范圍內,SAM會免費向使用者提供其IP位置方圓五公里的資源數(shù)據,超過這個范圍的數(shù)據沒法下載,但是可以向NREL發(fā)郵件索要項目所在地的數(shù)據。”林陽曾經收到了NREL回復郵件并得到了想要的數(shù)據,“這個軟件主要針對美國光伏市場的需求。”林陽表示,光資源數(shù)據來源還是比較多的,“我曾經用過MeteoTest瑞士公司開發(fā)的Meteonorm軟件,還有人用法國美迪公司的MeteoDyn Solar工具的數(shù)據。一些國內的專業(yè)團隊在近幾年也將會推出一系列免費的全國光資源數(shù)據源。”
中國面積廣大,全國各地區(qū)光資源及太陽輻射資源有較大差異,根據國家氣象局風能太陽能評估中心劃分標準,我國太陽能資源地區(qū)被劃分為四類。
中國經過數(shù)十年的積累也擁有了自己的光資源數(shù)據。中國從1953年開始測量太陽輻射,目前有2300個氣象站和310座氣象臺。其中122個基準氣象臺中擁有10年以上數(shù)據的氣象臺只有96個。中國氣象局是這些數(shù)據的所有者。
國家氣象局風能太陽能資源中心(以下簡稱風太中心)研究員趙東表示,中國氣象局有兩套相關的數(shù)據,核心是全國96個基站的觀測數(shù)據。其中一套來自氣象衛(wèi)星數(shù)據,通過官方理論模型,考慮到經緯度、海拔等一系列參數(shù)計算出來,然后再對比96個基站的真實數(shù)據進行校對而得出;另一套數(shù)據來自全國2000多個氣象站點的日照時數(shù)等數(shù)據與96個氣象臺數(shù)據的綜合結果。風太中心目前為光伏行業(yè)提供電站太陽能資源評估和太陽能發(fā)電專業(yè)數(shù)值天氣預報的服務。
神華集團下屬的國華能源投資有限公司是中國氣象局風能太陽能資源評估中心的長期客戶,張華(匿名)向PV-Tech表示,“我們在做前期選址的時候要用到光資源數(shù)據,一個坐標點的數(shù)據要十五萬左右。”
對于氣象局的數(shù)據收費,張雷也表示不滿,“希望國家氣象局能把數(shù)據免費向電站投資者開放。我們進行投資就會產生稅收,而稅收支撐了國家政府的運行?,F(xiàn)在氣象局把這些數(shù)據拿來賣錢,對整體的光伏行業(yè)是不利的。”
在PV-Tech PRO采訪的大部分電站開發(fā)商中,在前期項目開始就從氣象局購買數(shù)據的并不多,一些開發(fā)商會通過關系從已有數(shù)據者那里獲取,更多的是去找類似NASA的免費數(shù)據。張雷曾經通過一個名為中國氣象資源共享網的網站獲取免費的氣象數(shù)據,“但后來氣象局把這個網站關閉了。”事實上,即使購買了氣象局的數(shù)據,這些數(shù)據并非完全準確。張華表示,一方面每年的光資源會因為天氣變化而不同,另一方面“不知道什么原因,東部地區(qū)的氣象數(shù)據總是偏低。”
PV-Tech記者在西部多個地區(qū)發(fā)現(xiàn),同一地區(qū)的不同電站其組件傾角最大超別超過5度。趙東解釋道,“可靠的光資源數(shù)據是非常必要的。最直接的影響是電站設計中傾角的計算,目前主要的計算方法都沒有問題,差異來自于光資源數(shù)據。”目前中國有98個氣象臺站監(jiān)測總輻射量數(shù)據,17個臺站擁有直接輻射數(shù)據,而光伏傾角計算更多依賴直射輻射數(shù)據,“即使同樣總輻射量級的光資源地區(qū),有的地方直射輻射分量多,有的地方散射輻射分量多,后者地區(qū)組件更傾向于平放,而前者組件跟蹤太陽更合適。”趙東補充到,“最佳傾角計算除了考慮輻射,還要考慮當?shù)氐臏囟群惋L速等諸多因素。”