全球风光发电基地资源特性及开发潜力评估系统

　　编者按：国网能源院新能源与统计研究所一直以来非常注重基础能力建设，积累了丰富的软件和数据资源。研发了新能源和综合能源系统经济性分析、新能源电力系统分析、全球风光资源评估、分布式电源与配电网协同优化、政策智能模拟等一系列软件，应用效果良好，广泛支撑了项目研究和决策支撑。本专栏将重点分享新能源和综合能源系统经济性软件、新能源电力系统分析平台、分布式电源与配电网协同优化软件、全球风光发电基地资源特性及开发潜力评估系统四个软件，以及国际能源电力大数据挖掘相关思考和认识。

　　为准确评估和预测全球风光发电基地资源特性、开发潜力和出力特性，新能源所开发了全球风光发电基地资源评估系统，包括全球风光发电基地开发潜力和出力特性分析模块以及基于三维GIS的风光发电基地资源评估和展示模块。该系统可以有效应用并服务全球范围不同区域的高精度风能、太阳能资源评估和分析领域。

　　全球风光发电基地资源特性及开发潜力评估系统由数据库层、开发潜力评估、出力特性分析等三大层构成。数据层的数据来源于风光基地资源特性评估系统输入的数据，包括风速统计概率分布、平均风功率密度、风能、太阳总辐射量（GHI）、太阳法向直接辐射量（DNI）、平均日照时间、可利用小时数等资源特性数据；开发潜力评估应用于全球各大洲主要风光发电基地，评估各大基地的理论可开发量、技术可开发量和经济可开发量；出力特性分析同样应用于全球各大洲主要风光发电基地，分析各大基地在不同年份的出力特性，包括年月出力分布特性、容量置信度、有效出力系数等，系统架构和界面展示如下图所示。

图1 全球风光发电基地开发潜力和出力特性分析系统结构

图2 印度太阳能资源开发潜力评估

图3 太阳能发电全年8760小时出力曲线

　　该系统归集了全球风能10×10公里、测风高度70米、80米、100米的十年逐小时风能资源数据，以及太阳能4×4公里的十年平均太阳能辐射量数据，可实现对全球重点风光发电基地开发潜力和出力特性的评估，并基于三维GIS工具实现风光发电基地资源评估和出力特性的可视化展示。

　　目前，应用该系统对中国九大风电基地及西部光伏电站基地、北美中西部风电基地及西南部光伏电站基地、澳大利亚东南部风电基地及西北部光伏电站基地等大型风光发电基地的开发潜力和出力特性进行了全面分析评估；同时根据各大洲风光发电基地开发潜力，初步提出了各大洲2030/2050年风光基地的开发规模，有关结果如下所示：

图4 南非地区太阳能发电基地示意

表1 南非地区四个太阳能发电基地开发潜力

图5 南非某光伏电站基地各月平均出力

图6 南非某光伏电站基地典型日出力曲线