服务于分布式电源规划的光伏资源可开发潜力评估方法与流程

本发明是关于一种服务于分布式电源规划的光伏资源可开发潜力评估方法、装置、设备及介质，涉及分布式电源领域。

背景技术：

1、为实现“双碳”目标，分布式电源发展迅速，在很大程度上满足了环境保护等需求。分布式电源为电力系统提供了能源去中心化的解决方案，减少了长距离输电损耗，提高了电能利用效率，并且提高了能源供应的可靠性和稳定性，促进了可再生能源的大规模应用，代表了能源供应的未来趋势。

2、光伏发电是分布式电源的一种很重要的形式，其发电成本低，在经济上更具竞争力，且可实现大规模商业化应用，可以应用于各种规模和场景，从个体家庭、商业建筑到大型光伏电站，具有广阔的发展前景，在推动可持续能源发展、应对气候变化和实现可持续发展目标方面发挥着重要作用。

3、传统配电网在规划建设分布式电源时没有考虑或者不能够准确地评估了区域可利用的可再生光伏能源的总量，因此可能会造成分布式电源的建设地点、容量与电网实际运行条件的不匹配。为了对规划区域的分布式电源进行规划，需要对该区域不同地点和不同时间的光伏资源总量进行评估，从而掌握规划区域光伏能源的发电潜力，为分布式电源的选址和定容提供数据基础。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够为分布式电源的选址定容提供数据参考，提高分布式电源对该区域可再生光伏能源利用效率的服务于分布式电源规划的光伏资源可开发潜力评估方法、装置、设备及介质。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为:

3、第一方面，本发明提供一种服务于分布式电源规划的光伏资源可开发潜力评估方法，包括：

4、获取区域的地理位置及气象资源数据；

5、基于该区域的地理位置和气象资源数据获得太阳总辐射量的计算模型；

6、基于该区域设置的光伏电池板，根据太阳总辐射量的计算模型计算一年内该光伏电池板所吸收的太阳辐射总量；

7、基于光伏电池板所吸收的太阳辐射总量，确定该区域单位面积的光伏电池板的装机容量；

8、根据区域面积和单位面积的装机容量得到该区域内总装机规模，完成分布式光伏饱和开发潜力评估。

9、一种可能的实施方式中，区域的地理位置及气象资源数据包括该区域的经纬度、太阳常数、周期和日照百分率。

10、一种可能的实施方式中，基于该区域的地理位置和气象资源数据获得太阳总辐射量的计算模型，包括：

11、计算该区域的年天文总辐射；

12、基于年天文太阳总辐射根据回归方程获得太阳总辐射量的计算模型：

13、

14、式中，q为该区域年太阳总辐射，q1为年天文太阳总辐射，s/s0为日照百分率，a、b为回归系数。

15、一种可能的实施方式中，年天文总辐射的计算公式为：

16、

17、式中，i0为太阳常数，为地区纬度；t为周期，ω0为日落角，δ为赤纬，ρ0为日地相对距离。

18、一种可能的实施方式中，基于该区域设置的光伏电池板，根据太阳总辐射量的计算模型计算一年内该光伏电池板所吸收的太阳辐射总量，包括：

19、确定光伏电池铺设的方位角及光伏倾角；

20、确定太阳能电池板垂直平面吸收的总太阳辐射ht的计算公式：

21、

22、式中，hb为水平面上接受的太阳直接辐射量；rb为光伏电池板一年所吸收的太阳能；hd为水平面上接受的大气散射的辐射量；h0为大气外水平面上太阳辐射；ρ为地面反射率；β为墙面与地面的夹角即倾角；

23、将光伏电池板的倾角代入上述计算公式得到该区域一年内该光伏电池板所吸收的太阳辐射总量。

24、一种可能的实施方式中，基于光伏电池板所吸收的太阳辐射总量，确定该区域单位面积的光伏电池板的装机容量，包括：

25、计算出光伏电池板每天接受的太阳辐射量，除以光伏的发电时间得到太阳在这一天的辐射功率，用hi表示，其中,i＝1,2,3,…,365；

26、寻找hi中的最大值和最小值，分别用p1、p2表示；

27、以p1、p2为光伏装机容量的上下限，在p1和p2之间寻找最佳的光伏装机容量p，使光伏的在其运行年限内取得最大的收益，即确定该区域单位面积最佳的装机容量。

28、一种可能的实施方式中，根据区域面积和单位面积的装机容量得到该区域内总装机规模，并完成分布式光伏饱和开发潜力评估，包括：

29、测算农村场景分布式光伏发展潜力，公式为：p＝s×p1×r1，其中，s为房屋占地面积；p1为单位用地投影面积装机容量；r1为实际安装系数即农村安装光伏占农村全部比值；

30、测算城镇公共及工商业建筑分布式光伏发展潜力，公式为：p＝s×r2×p1×r3，其中，s为建设用地面积，r2为建筑物投影面积占比，p1为单位面积装机容量，r3为建筑物利用系数即安装光伏占全部建筑物比值；

31、综合考虑农村场景分布式光伏和城镇公共及工商业场景分布式光伏，确定该区域内分布式光伏发展潜力。

32、第二方面，本发明还提供一种服务于分布式电源规划的光伏资源可开发潜力评估装置，包括：

33、数据获取单元，被配资为获取区域的地理位置及气象资源数据；

34、太阳辐射量计算单元，被配置为基于该区域的地理位置和气象资源数据获得太阳总辐射量的计算模型；

35、光伏电池板太阳辐射计算单元，被配置为基于该区域设置的光伏电池板，根据太阳总辐射量的计算模型计算一年内该光伏电池板所吸收的太阳辐射总量；

36、装机容量确定单元，被配置为基于光伏电池板所吸收的太阳辐射总量，确定该区域单位面积的光伏电池板的装机容量；

37、光伏开发潜力计算单元，被配置为根据区域面积和单位面积的装机容量得到该区域内总装机规模，并完成分布式光伏饱和开发潜力评估。

38、第三方面，本发明还提供一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行所述方法中的任一方法的指令。

39、第四方面，本发明还提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行所述方法中的任一方法。

40、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下特点：

41、1、本发明提出了太阳能资源量化的计算模型，为区域太阳能开发潜力评估奠定基础，能够进一步评估将光伏发电系统应用到太阳能电池板所能发出的总电量。

42、2、本发明提出了太阳能光伏装机潜力和饱和开发潜力的计算公式，能够预测评估规划区域内不同地点不同时间段内光伏的最大利用量，从而为分布式电源的选址定容提供数据参考，提高分布式电源对该区域可再生光伏能源的利用效率。

43、综上，本发明可以广泛应用于分布式电源规划的光伏资源可开发潜力评估中。