基于户外并网光伏电站运行数据的双面光伏组件发电性能研究

在湖南省湘潭地区某建筑屋顶建设光伏电站实证平台，跟踪分析了该平台中户外并网光伏电站在2020年10月—2021年9月这1年间的运行实证数据。总结了光伏电站所在地的气候情况及实测的太阳辐照情况，有针对性地对比了传统单面光伏组件与不同类型双面光伏组件的发电表现，分析了采用不同类型跟踪支架系统的双面光伏组件的发电量增益情况。相关结果可为光伏产品选型和当地光伏发电系统设计提供有效的数据支撑。     

北京市2005～2015年植被覆盖变化对蒸散发量的影响

为更准确了解蒸散发量(ET)时空分布及其随土地利用变化的规律,以MOD16数据为基础,探讨不同土地利用类型及其相互间转化对北京市蒸散耗水的影响。结果表明,2005~2015年间,北京市约有2587.69km^2的面积发生了土地利用类型的转变,其中变化最多者为林地转变为耕地,达213.57km^2;北京市植被覆盖区域多年ET平均值为406.63mm,北京市ET空间分布呈西北山区高、东南平原低的特点,且不同植被类型的ET大小不同,其中林地最大,草地次之,耕地最小;在2005~2015年,北京市ET呈上升趋势,速率为8.64mm/a,总耗水量的增加速率为4881.09×104 m3。植被覆盖减少和气象因素变化的综合作用导致北京市的蒸散耗水呈逐年上升趋势。     

中国西北地区光伏电站对植被空间聚集的影响

光伏电站的建设可能会改变植被的生长状态，但目前判断光伏电站对植被空间聚集的影响情况却不清晰。以中国西北地区为研究区，利用Landsat 8卫星的陆地成像仪(OLI)遥感影像数据集获取2015、2020年研究区的光伏电站范围，结合中分辨率成像光谱仪(MODIS)的归一化植被指数(NDVI)数据集，对2000、2015、2020年研究区的植被空间聚集程度和空间聚集类型的变化进行了对比，从区域尺度判断该地区光伏电站对植被空间聚集的影响。研究结果表明：1)光伏电站会促使其周围地区的植被空间聚集程度增大，并在光伏电站0.0～0.5 km缓冲区内的聚集效果明显。2)光伏电站的建设使NDVI的非聚集模式减少，光伏电站会促进其周围地区的NDVI向高值和低值聚集。3)光伏电站0.0～0.5 km缓冲区内，在干旱区和半干旱区，光伏电站的建设有利于植物生长；在极端干旱区和半湿润区，光伏电站的建设不利于植物生长。     

光伏支架成本及选型分析

以长沙地区为例，对采用不同类型光伏支架时光伏电站的占地面积、发电量、运行成本、平准化度电成本(LCOE)进行了分析，并分析了不同场景下适用的光伏支架类型。分析结果显示：1)从发电量差异系数来看，双轴跟踪式光伏支架的发电量差异系数最高，单轴跟踪式光伏支架的次之，固定式光伏支架的最低。2) LCOE从低到高依次为：水平单轴跟踪式光伏支架<固定式光伏支架<垂直单轴跟踪式光伏支架<斜单轴跟踪式光伏支架<双轴跟踪式光伏支架。3)当光伏电站项目以经济性最优为考量标准时，建议选择平单轴跟踪式光伏支架。4)当光伏电站项目以装机容量最大为考量标准时，建议选择固定式光伏支架。本研究方法适用于中国各个地区光伏电站的光伏支架成本及选型分析。     

山西介休市实际蒸散发模拟及变化特征分析

为准确评价中小城市实际蒸散发(ET),采用物理机制明确的分布式时变增益水文模型(DTVGM)对介休市蒸散发进行模拟,以MOD16A2遥感产品验证分析蒸散发时空分布特征,并探讨了土地利用变化对蒸散发的影响。结果表明,DTVGM在研究区具有良好的适用性,总体模拟效果满足精度要求;介休市多年平均蒸散发量为375.4mm;年内呈现先增大后减小的单峰型分布趋势,主要集中在5～9月,蒸散发量最小和最大月值分别为14.0、71.7mm;多年平均蒸散发量具有较强的空间分异性,呈东南高西北低的变化趋势,不同季节蒸散发量的空间分布差异明显;不同土地利用类型蒸散发,林地草地耕地城乡、工矿、居民用地;同一乡镇,不同土地利用类型对蒸散发的影响有差别;同一土地利用类型在不同乡镇的蒸散发也有差异。     

光伏技术在日光温室中的应用研究

中国属于设施农业大国,设施农业面积位居全球第一,其中,日光温室是北方地区应用最广泛的一种农业设施。由于光伏电站往往占地面积较大,为节省土地资源,近年来将光伏技术和日光温室相结合而形成的光伏温室在中国逐渐增多。从日光温室的分布、光伏温室的发电模式、不同类型光伏温室的经济性、光伏组件布置方式对光伏温室的影响等方面进行了研究,并在一定程度上对未来光伏温室的发展进行了展望。     

基于非参数估计的光伏功率短期预测误差分析

光伏功率预测误差客观存在且不可避免,并随着天气类型和预测方法的不同,呈现出多种分布形式。提出一种基于非参数估计的光伏功率短期预测误差分布模型,以中国新疆某实际光伏电站为例,对3种天气状况和3种预测方法组合下的9个误差序列的分布特性进行分析,并与常用的正态分布、Logistic分布、高斯分布以及t-Location scale分布做比较。结果表明,横向及纵向误差均为最优,验证了所提模型在不同天气类型和预测方法下的有效性和普适性。     

基于GIS技术的大规模光伏电站宏观选址方案研究

作为中国实现2030年碳达峰与2060年碳中和目标的解决方案之一，光伏发电具有举足轻重的地位。光伏电站建设前期传统的宏观选址方法多以“现场走访—选地圈地—初步测算场址范围”为主，但这种方法存在大量重复的工作，费时费力，工作效率较低，仅适合小规模、小范围光伏电站的宏观选址。提出一种适合大规模、大范围光伏电站的宏观选址方案，充分考虑地形因素及环境敏感性区域对光伏电站开发的影响，在地理信息系统(GIS)技术下使用Python语言对相关数据进行处理，通过计算机对目标区域进行大面积筛选，利用筛选结果并结合Candela3D软件布置光伏组件，由计算机执行光伏电站的宏观选址，从而达到大规模光伏电站选址高效快捷及项目发电收益最大化的目的。     

中国西北、华中、华南3个地区光伏电站的清洗效益比较分析

分别以中国西北地区的甘肃省金塔县某集中式光伏电站、华中地区的湖南省平江县某集中式光伏电站、华南地区的广东省广州市某工业园屋顶分布式光伏电站作为研究对象，对中国西北、华中、华南3个地区(下文简称为“中国北中南三地”)光伏电站的清洗方式和清洗频率进行了研究，对清洗工具的适用情况及使用情况进行了总结，并对清洗效益进行了经济性分析。研究结果表明：中国北中南三地中，清洗成本呈现由北向南依次递增的趋势；集中式光伏电站的单位清洗成本小于屋顶分布式光伏电站的；华南地区屋顶光伏电站的清洗盈亏平衡点最高，清洗效益最优。研究结果对中国乃至全球光伏电站发电效率提升具有重大意义。     

基于遥感和GIS万州区的土地利用/土地覆被动态变化分析

本文以1992年、2002年两期的遥感数据和其它CIS数据、专题图等为基础,利用面向对象的方法进行解译,对万州区10年的土地利用／土地覆被变化进行了分析,结果表明：10年间建设用地、草地有较大的增长,其它类型都呈现不同程度的衰减;建设用地增加1372．7hm^2,占总变化面积的26．26％。主要来自耕地的减少,草地的动态度也较高,达到5．58;通过对景观格局的分析,该区的景观的异质程度提高,土地趋于多样化,优势度降低,10年景观类型发生了较大的变化。     

2002—2010年间中国对外贸易中隐含碳核算及变化趋势

中国的对外贸易在带来经济增长的同时也使中国承担了CO2排放和环境代价。本文核算了2002—2010年间中国进出口产品隐含的碳排放;并基于投入产出法分析中国各部门在对外贸易中隐含碳出口情况、总量和部门间分布的变化情况及未来趋势;为未来减少国际贸易中的节能减排政策提供参考意见。研究结果表明近十年来中国是对外贸易隐含碳的净出口国,在2007年以前,对外贸易造成的进出口隐含碳均在增长,且出口隐含碳的增长更为迅速;虽然2007—2010年有所下降,但仍处于较高的水平;中国为其他国家承担了大量的隐含碳排放;对外贸易中隐含碳出口的部门结构及产品结构在近十年来都发生了较大的变化。     

中国近年来终端能源需求特征研究——基于能源平衡表数据

本文基于能源平衡表数据对经济新常态以来的终端能源消费现状进行了分析与研究,以期为能源系统朝高质量发展转型提供参考依据。研究结果表明:(1)受供给侧结构性改革深入推进及生态环境治理行动不断升级的共同作用,2010—2016年中国生产终端能耗呈现出阶段性企稳的"台阶"特征,且电气化率稳步上升,能源结构持续清洁化。(2)中国建筑终端能耗稳步上升,由2010年的6.26亿tce增加至2016年的9亿tce,其占终端能源消费总量的比重逐步上升至21%,能源结构也呈现逐渐向电力和天然气倾斜的趋势。(3)中国交通终端能耗呈现出快速的上升趋势,年均增速显著高于生产终端能耗及建筑终端能耗,柴油、汽油作为主要交通能源的情况没有变化,占交通终端能耗总量的比重仍然接近3/4。     

基于RUSLE模型的太子河流域土壤侵蚀特征研究

为分析太子河流域土壤侵蚀特征,基于GIS及修正后的通用土壤流失方程(RUSLE),对太子河流域1995~2015年土壤侵蚀状况进行时空评价分析,并在此基础上探讨不同土地利用类型对土壤侵蚀的影响程度。结果表明,太子河流域21年间平均土壤侵蚀模数为206.12t/(km^2·a),其中2000年土壤侵蚀状况最轻;研究区侵蚀强度以微度侵蚀、轻度侵蚀和中度侵蚀为主,主要发生在东部、北部、西南部等地区,流域侵蚀强度空间分布特征变化不大;不同土地利用类型的土壤侵蚀状况不同,植被遭受破坏、未采取水土保持措施的用地类型应列为水土保持的重点研究对象。研究成果可为深化了解土壤侵蚀模型、改善区域土壤流失状况及加强水土保持提供参考。     

葵花-8卫星辐射数据的精度评估及其在光伏电站的应用研究北大核心CSCD

为验证葵花-8卫星辐射数据的质量,文章利用9个中国气象局标准气象站的辐射计观测数据,分别对葵花-8卫星的逐时太阳辐照度、日总太阳辐射量及典型月的日累积太阳辐射量进行了比较。首先,基于晴空因子参数,将卫星和气象站观测数据按照天气类型,分为晴天、多云和阴雨天3类数据,对不同的天气分组数据,分别计算卫星和气象站观测数据的相关系数和平均偏差的分布特性。对比结果表明,9个站点的卫星和气象站的日总辐射数据的平均相关系数为0.98,平均偏差为29.3 W/m^(2)。葵花-8卫星数据和气象站观测数据的相关性较高,平均偏差较低,因此卫星辐射数据可以近似代替地面辐射计,应用于光伏电站的发电量分析、智能运维等场景。通过对4个光伏电站的辐射计数据和卫星辐射数据进行对比,发现个别电站的辐射计数据和卫星辐射数据存在很大的系统偏差,说明电站的辐射计数据可能存在问题。卫星辐射数据可以辅助光伏电站进行辐射计故障的主动筛查,为光伏电站的智能运维提供了数据依据。     

深耕光伏市场挖掘投资价值——走进青海看光伏

青海省作为我国太阳能资源最丰富的区域之一,在世界光伏产业风生水起的时代,迅速成为中国光伏应用的热土,成为世界太阳能光伏装机最集中的地区. 近三年来青海光伏装机呈现爆发式增长态势.截至2012年,青海省光伏发电累计装机容量2.03GW,成为全国首个光伏装机超过2GW的区域,并有可能于2013年超过3GW.青海光伏电站主要分布在格尔木、德令哈、锡铁山、乌兰等地,汇集了中广核、华电、国电、大唐、三峡集团、黄河上游水电公司等诸多光伏电站,央企成为青海光伏会战的主角.     

基于实例分析ESE避雷针在海外光伏电站中的应用

大型光伏电站由于占地面积大且多位于空旷多雷区,易遭受雷击。分析了光伏电站雷击危害,针对海外光伏发电项目,提出在光伏场区采用预放电(ESE)避雷针的方法,ESE避雷针具有体积小、阴影小、保护半径大等优点。结合实际光伏电站,提出了采用ESE避雷针时的设计方案,比较了ESE避雷针方案和常规避雷针方案的经济性。实际运行结果表明：ESE避雷针可以规范、有效、经济的保证光伏电站的安全运行。     

潇湘水源区土地利用变化下的水文响应分析

以曲靖市潇湘水源区为例,利用曲靖市沾益气象站1953~2009年间的日气象资料及潇湘水源区坝上站径流资料,结合水源区土壤数据、土地利用数据以及90m分辨率DEM,构建了潇湘水源区SWAT水文模型,研究了1986、2000、2009年不同土地利用类型下的水源区水文响应特征。结果表明,1986、2000、2009年不同土地利用类型下潇湘水源区耕地和未利用土地面积比逐渐增加,草地和林地面积比逐渐减少,这可能是导致2009年坡面径流深和径流深增加及实际蒸散减小的主要原因。     

淮南矿区采煤塌陷区遥感影像特征研究

遥感技术能够迅速、便捷和实时地提供采煤塌陷区的空间分布特征,能够对塌陷区沉陷区域、表生水体及植被等的空间分布提供精确定位,定点定位地采集塌陷区及其周边物体的定量信息。基于遥感影像数据对淮南采煤塌陷区空间形态特征进行了定量提取和描述。研究了采煤塌陷区不同类型,分析了塌陷区土地利用/覆盖分类系统的解译方式,进而得到不同物体的影像特征。所研究成果为遥感技术应用于采煤塌陷区时间-空间演化过程提供参考依据。     

广西区域散射光合有效辐射的时空分布特征及其对糖料蔗碳汇量估算的影响研究

为解决因散射光合有效辐射(PAR)数据缺失而影响区域陆地植被光合潜力、碳汇量估算精度等难题,基于广西壮族自治区(下文简称为“广西区域”)内90个国家气象站1961—2020年的地面太阳总辐射、PAR、日照时数等观测数据及资料,构建了以日照时数为变量的散射PAR气候学非线性关系估算模型,对广西区域1961—2020年的逐日散射PAR量进行了估算;然后通过空间化构建了近60年的时次、日、月、季、年散射PAR量空间化数据集,分析了散射PAR量的空间分布特征、时间变化趋势,以及其与糖料蔗单产变化趋势的关系,并对糖料蔗的固碳量进行了初步估算。研究结果表明：1)广西区域的多年平均日散射PAR量的变化曲线呈单峰型变化,最大值出现在6月中旬,为14.60 mol/(m2·d);最小值出现在12月下旬,为8.73 mol/(m2·d)。2)广西区域的不同季节的多年平均季散射PAR量具有明显的空间异质性。3)广西区域的多年平均年散射PAR量的空间分布总体呈现自西向东递减的趋势。4)广西区域1961—2020年的年散射PAR量距平值总体呈缓慢波动性上升趋势,平均上升幅度约为0.064 mol·m-2·d-1...     

浐灞河中下游水质时空变化特征及其与土地利用类型的关系

为探究浐灞河中下游水质时空变化特征及其与土地利用类型的关系，设置了17个采样点，分别于2019年4(平水期)、8(丰水期)、12月(枯水期)进行采样监测，运用统计学方法分析水质时空分布特征并识别主要污染因子，利用Spearman相关分析法探究土地利用类型面积占比与水质指标的相关关系。结果表明，2019年浐灞河中下游水质具有一定时空分异性。时间上来看，NH₃-N浓度值丰水期最大，TP、COD_Mn的浓度值均为丰水期>平水期>枯水期；空间上来看，NH₃-N、TP、COD_Mn浓度值从中游到下游基本呈上升趋势。受沿岸人类活动的影响，浐灞河中下游存在营养盐和有机物污染。建设用地与污染物浓度呈正相关，起“源”作用；林地与污染物浓度呈负相关，起“汇”作用。研究成果可为浐灞河流域水环境管理提供参考。