技术路线
情景设置

本研究从资源潜力 - 技术潜力 - 装机现状 - 情景分析开展中国 10km 分辨率风电和光伏发电潜力评估(图 1 )。

资源潜力是指对特定地区的风能和太阳能资源进行全面分析和评估。风电资源潜力评估主要依赖于风功率作为主要量化指标,以反映不同地区的风资源状况。光伏资源潜力评估,使用光能辐照度来量化各地区的光伏能源分布情况。风功率、光能辐照度两种指标分别用于度量和描述风能和太阳能资源的可利用性,为清洁能源项目的规划和实施提供了关键信息。

技术潜力是用于评估和选择适用于风能和太阳能开发的可行技术,以充分利用可用资源,包括对环境特征和风光开发的制约条件的考虑,以确定最佳的技术解决方案。技术潜力评估的目的是确保所选技术能够最大程度地转化和收集能源。在风电资源开发方面,考虑到技术可达性,需要排除风资源较差的区域,例如风功率小于 250W/m² 的地区,以及生态环境保护区域和海拔超过 3000 米的地区。同样在光伏技术开发方面,需要排除生态保护区域以及地形坡度大于 30 度的地区。针对居民区域开发屋顶光伏技术,其装机量按照相同环境条件的集中式开发装机密度的 25% 来计算。

装机现状评估旨在掌握现有新能源资源的分布特征,对 2023 年风能和太阳能装机设备的空间分布以及装机量开展评估研究,可为未来装机发展及产业规划布局提供支撑。风能和太阳能装机现状数据来自于 Open Street Map OSM )所提供的装机空间分布数据以及国家能源局、 Wind 数据库所公布的省级装机量数据,进一步结合空间 GIS 技术计算 10km 网格分辨率上风光装机量。

未来情景装机量根据国家及地方风光装机发展规划指南、历史装机时序发展变化,考虑新能源技术发展、能源结构调整、用电需求变化等因素,采用数理统计预测模型对未来风光装机进行预测,并经过大量数值模拟、交叉校对等方法,在可接受不确定范围前提下计算 10km 网格分辨率上的 2025-2035 年风光装机值。研究结果为各省新能源规划布局、开展电网基础设施建设和政策设计提供科学支撑。

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图1 风光发电潜力评估技术路线