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1、农光互补光伏电站项目建设条件1.1 太阳能资源1.1.1太阳能资源概况1.1.1.1 全国太阳能资源概况我国属世界上太阳能资源丰富的国家，全年辐射总量约91.72333kwh/m2。全国总面积2/3 以上地区年日照时数大于2000 小时，太阳能理论总储量约147108GWh/年。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，亦属世界太阳能资源丰富地区。图1.1-1 我国各地区年日照时数分布图根据气象行业标准太阳能资源评价方法(QX/T89-2008)，太阳能资源划分为四类，详见表1.1-1；根据其分类方法，我国各地区太阳能资源丰富等级图详见图1.1-2。表4.1
2、-1 太阳能资源分类表太阳总辐射年总量资源丰富程度太阳总辐射年总量资源丰富程度1750kWh/(m2a)资源最丰富6300MJ/(m2a)14001750kWh/(m2a)资源很丰富50406300MJ/(m2a)10501400kWh/(m2a)资源丰富37805040MJ/(m2a)1050kWh/(m2a)资源一般3780 MJ/(m2a)图4.1-2 我国各地区太阳能资源丰富等级图从图4.1-2 可以看出黄陂地区属我国太阳能资源丰富地区，比国内青海、西藏地区太阳能低，但在世界范围上看，仍然具有一定的资源优势。例如：德国年太阳总辐射量约989kWh/、属我国资源一般地区，瑞典年太阳总辐射
3、量约1040kWh/、属我国资源一般地区，荷兰年太阳总辐射量约1100kWh/、属我国资源丰富地区，均低于或略低于某市年太阳能总辐射量。德国、瑞典、荷兰均为太阳能应用较好的国家，虽然国情有别，工程建设环境和条件有异，但从太阳能资源上看，某黄陂适合太阳能资源的开发和利用。1.1.1.2某省太阳能资源概根据某省气象局2008 年重点基金课题“某省太阳能资源的推算、区划与对策研究”评审后结果在区域分布上，某省太阳能资源鄂西南最少，鄂东北及鄂西北部分地区最多，详见图4.1-3、4.1-4。在时间分布上，太阳能资源夏季最丰富，冬季最少，春季多，秋季少，太阳总辐射主要集中在7、8、9 三个月，与某省电力紧
4、张的夏季同期。图 1.1.1-3 某省年太阳总辐射分布图图 4.1-4 某省年日照总时数分布图图 4.1-5 某省太阳能资源区划图某省太阳能资源主要划分为三类区域，详见图 4.1-5。根据某省气象服务中心提供的日照和辐射资料分析，黄陂地区近30年日照小时数在1851.6-2100 小时，黄冈罗田地区30 年平均总辐射量在4569.2 MJ/M2 -4900.3 MJ/M2之间。从图4.1-5 可以看出，某市黄陂地区属于某省太阳能资源一级可利用区。1.1.2 太阳辐射年际变化分析为了保证采用的太阳辐射资料对未来一段时间具有可靠的预测性，根据随州市气象站的太阳总辐射量年际变化趋势，从2000年以来
5、的近10年间太阳总辐射量年际变化相对稳定，其变化特征趋势有较好的一致性。本工程拟采用2000年2009年近10年的太阳辐射资料作为本阶段研究和计算的依据。气象站近10年太阳能资源分析如下：1）太阳能资源月际变化分析 黄冈市平均各月太阳总辐射量变化过程见图1.3-2。从图中可以看出，月总辐射从3月开始急剧增加，7 月为一年峰值，9 月迅速下降，冬季 12 月、l 月、2 月达最小值。49 月实测总辐射均在 400MJ/m2 以上，7月在 549.1MJ/m2，是全年月总辐射最多的月份，接近 12 月、l 月、2 月的 2 倍。从季节分析看出，春季太阳辐射量比冬季多主要由于春季3月以后太阳直射北半
6、球，白昼时间长，冬季11月后直射南半球，昼短夜长所致。黄陂月平均太阳总辐射变化曲线图 2）峰值日照时数月际变化分析 峰值日照时数从3月开始急剧增加，7月达峰值，10月略有下降，冬季 12 月、1 月、2 月达最小值。310 月月日照时数均在 100h 以上，7 月为 151.5h，是全年月日照时数最长的月份。从季节分析看出，春季比冬季日照时数长，主要由于春季 3 月以后太阳直射北半球，白昼时间长，冬季 11 月后直射南半球，昼短夜长，加之降雨较多所致。由此可见，黄冈地区日照时数与其太阳辐射量的变化规律基本一致。黄陂月日照小时数曲线图1.1.3 太阳能资源综合评价场址区的地理位置、黄冈气象站与某
7、气象站非常接近，属同一气候带；两地的太阳高度角、大气透明度、地理纬度、日照时数及海拔高度比较接近。因此，在本阶段拟采用某气象站长期统计的太阳总辐射与日照百分率、黄冈气象站的日照百分率，通过基于月平均日照百分率的气候学推算方程推算分布式光伏系统所在地区的太阳总辐射，用此辐射量作为本项目所在地区的太阳辐射是合理的。根据某气象站和推算的黄冈地区太阳辐射年际变化趋势，本工程采用20012010 年的太阳辐射资料作为本阶段研究和计算的依据，选取月均的太阳辐射量作为工程代表年的太阳辐射数据(简称工程代表年)。选取的本工程代表年数据(即黄冈年太阳辐射量为4569.2MJ/m2，年日照小时数为1851.6h)
8、是合理、有效的。通过以上数据可以看出，本项目所在地区光资源稳定，适合建设光伏发电系统，更能充分利用光资源，实现社会、环境和经济效益。同时，在设计中关于灾害天气(如极端温度、大风、雷暴等)对本项目的影响应给予考虑，以便很好的提高本工程的效益。综上所述，本项目所在地区区域日照较充足，黄陂年太阳辐射量4647.2MJ/m2，年日照小时数为1851.6h。太阳能资源按分类属我国III类资源丰富地区，属某省一级可利用区，具有较好的开发利用价值。比较适合建设光伏发电系统。1.2 工程地质1.1.1 区域地质构造与地震1.1.1.1 地质构造某市地层按其特征分为南、北两区，与某省所跨的秦岭大别、扬子二个级地
9、层区相吻合，界限以襄（樊）广（济）深断裂为界（某市内该断裂大体从黄陂横店武湖涨渡湖一带隐伏通过）。北部属秦岭大别地层区，出露地层主要为前震旦纪大别山群和红安群变质岩系，少量的古生代地层和中新生代白垩第三纪地层、第四纪地层，缺失中生代三叠纪侏罗纪地层；南部为扬子地层区，出露地层有古生代志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪地层，中生代三叠纪、侏罗纪地层，中新生代白垩第三纪地层及大范围的第四纪地层。本市区内扬子地层区实为下扬子地层区。1.1.1.2 地震动参数据某地震志、某省水利水电工程地质及相关资料记载，站址区附近未发生过Ms4.7 级的破坏性地震。表明黄冈地区地震活动相对较弱，属相对稳定地段。根据中国
10、地震动参数区划图（GB 18306-2001），站址区地震动峰值加速度值0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。综合上述构造单元、地质构造、断裂活动、地震活动等特征表明，站址区处于区域地质环境相对稳定的地段，适宜光伏发电站的兴建。1.1.2 场址工程地质条件1.1.1.1 地形地貌项目具体所在地，某市北部，精度11402，北纬3021，318国道以北，省道S324以东，合武铁路以南，交通十分方便，占地面956亩，分别分布在龙山村、博土湾村、周梅家田村和四勿村，沿省道S324，东接蔡栗路直接到达项目所在地。交通较为便利。项目用地性质主要为废弃的一般耕地。场址区地势较平缓开阔，地基土在建筑物
11、基础荷载影响深度范围内，本工程区地层主要由地表耕植土、粉质粘土等构成，地层分布连续稳定。粉土层工程力学性质一般，厚度较薄，不具湿陷性；结构中密密实，压缩性较低，承载力较高，建筑物基础可采用天然地基，建议以粘土层作为基础持力层，承载力高，分布均匀，埋深及层厚变化较大，在埋深较浅处可作为天然地基持力层使用，在埋深较大处且厚度较大的地段可作为桩端持力层，场地不需进行地基处理。图 1.1.2-1 拟建场区地形地貌1.1.1.2 地层岩性根据地质调查及附近工程资料，结合区域地质资料可知，站址区域地层岩性主要为：第四系全新统人工填土层（Q4ml），第四系全新统湖积层（Q4l）淤泥，第四系全新统冲洪积层（Q
12、4al+pl）粉质黏土，第四系残坡积层（Qel+dl）含碎石粉质黏土，下伏震旦系-青白口系柳林组(Qn-Z1)l 片岩，扬子期（u22）辉绿岩。场地内地层岩性具体如下：（1）第四系人工填土层（Q4ml）素填土：灰褐色，褐黄色，稍湿，松散稍密，主要由黏性土组成，含少量植物根系及碎石。主要分布于场地表层，层厚0.30.5m。（2）第四系全新统湖积层（Q4l）淤泥：灰黑色，饱和，流塑，含较多腐植质质。主要分布在地势较低的冲沟及鱼塘地段，层厚0.51.0m。（3）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质黏土：黄褐色、灰褐色，湿，软塑。主要分布于地势较低的冲沟、鱼塘地段，层厚0.01.0m。粉质黏土：
13、黄褐色、灰褐色，稍湿，可塑，主要分布于地势较低的坡脚、冲沟、鱼塘地段，埋深1.01.0m，层厚0.01.0m。粉质黏土：黄褐色、灰褐色，稍湿，硬塑，主要分布于地势较低的坡脚、冲沟、鱼塘地段，埋深1.04.0m，层厚0.01.0m。（4）第四系坡残积层（Qel+dl）含碎石粉质黏土：黄褐色，红褐色，稍湿，可塑，局部硬塑，碎石粒径一般为28cm，最大达15cm，局部夹块石，碎石含量约30%。主要分布在山坡和坡脚地段，埋深0.51.0m，层厚0.51.0m。（5）震旦系-青白口系柳林组片岩(Qn-Z1)l片岩：黄绿色灰褐色，强风化，变晶结构，片状构造，节理裂隙发育，岩体较破碎。埋深0.51.0m，层
14、厚1.04.0m。片岩：黄绿色灰褐色，中风化，变晶结构，片状构造，节理裂隙一般发育，岩体较完整。层厚10m。（6）扬子期辉绿岩（u22）辉绿岩：暗黄色黄绿色，强风化，辉绿结构，块状构造，节理裂隙发育，岩体较破碎。埋深0.51.0m，层厚1.04.0m。辉绿岩：黄绿色，中风化，辉绿结构，块状构造，节理裂隙一般发育，岩体较完整。层厚10m。1.1.1.3 岩土体物理力学性质根据站址区各岩土层的工程地质特征，结合地方经验，地基岩（土）体主要力学参数建议值见表5.2-1表5.2-1 地基岩（土）体主要力学参数表岩土名称状态重力密度（kN/m3）抗剪强度压缩模量ES（MPa）承载力特征值fak（kPa）人工挖孔桩黏聚力c（kPa）内摩擦角（度）桩侧土摩阻力特征值qsia（kPa）桩端土端阻力特征值qpa（kPa）素填土松散稍密17.018.03.09-13淤泥流塑16.517.05101.03.0405558粉质黏土软塑17.518.01214683.04.060701724粉质黏土可塑18.519.014208115.06.0801202432粉质黏土硬塑19.019.5333514169.011.02202403944含碎石粉质黏土可塑18.519.014208115.06.0801202432片岩辉绿岩强风化21.5(44.0)400
