天氣和氣候,這兩個(gè)詞其實(shí)是不一樣的,氣候主要是氣象要素的長(zhǎng)期變化,它主要是指旱澇、冬冷夏熱,影響的主要是電站投資安全。天氣則是氣象要素的短期變化,比如說晴陰、沙塵臺(tái)風(fēng),這主要影響到運(yùn)營安全。
這是中國的全國平均太陽輻射從60年代到2014年底50多年的情況??偟膩碚f,太陽輻射是下降非常明顯的趨勢(shì)。但是從最近20年的情況來看,它的下降趨勢(shì)并不顯得那么明顯了。這當(dāng)中最主要的因素就是氣候變化的影響。這部分對(duì)投資來說,它的年際會(huì)帶來比較大的不確定性。我們電站的投資是長(zhǎng)期的,氣候的影響將會(huì)對(duì)投資收益產(chǎn)生非常大的影響。剛剛講到的是全國平均的情況,而實(shí)際上太陽輻射的長(zhǎng)期變化又分地域性的特征。一些地方下降的比較明顯,有一些地方則下降的不是很明顯。黑點(diǎn)部分是10年下降10%左右的區(qū)域。這樣的區(qū)域?qū)ξ磥黼娬就顿Y運(yùn)營就會(huì)影響比較大。總體來說,氣候變化是自然變化和人類活動(dòng)的共同后果,它是客觀存在,也是不可避免的,屬于光伏電站投資風(fēng)險(xiǎn)中的“不可抗力”,這是要在投資錢充分考慮的。
第二個(gè)方面的投資風(fēng)險(xiǎn)就在于數(shù)據(jù)誤差帶來的不確定性。上午的時(shí)候,很多老總提到的數(shù)據(jù)誤差的問題。從氣象專業(yè)的角度來看,數(shù)據(jù)誤差實(shí)際上和氣候的年代變化也有非常明顯的關(guān)系。這個(gè)是我們江蘇太陽輻射30多年的變化。最近15年平均值1277,前15年則是1388。那么是用哪一個(gè)數(shù)字來評(píng)估這就有學(xué)問了,這當(dāng)中差了100個(gè)小時(shí)。究竟用哪一個(gè)值合適一定要經(jīng)過嚴(yán)密的分析才可以做。2013年的時(shí)候,我們看到他的輻射值恢復(fù)到1362年,接近于前15年的值,最近10年又是緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)??傮w來說,這地方30年的平均值是1330,這是更加接近客觀實(shí)際的情況。但是這也要給出正負(fù)偏差范圍。也就是說最大的時(shí)候比這個(gè)值高過11%,最小的時(shí)候比這個(gè)值低過11%。也就是說你的太陽能資源是存在這樣一個(gè)正負(fù)偏差范圍的。這就是投資面臨的風(fēng)險(xiǎn)。
單位對(duì)于一個(gè)電站你做前期評(píng)估的時(shí)候究竟是用15年的值,還是前面15年的值,或者是用哪一段的值有一些學(xué)問,要做科學(xué)的分析,不能做其中某一年或者是某一段的時(shí)間的數(shù)字,這樣做的結(jié)果是可能戶對(duì)未來的投資、運(yùn)營產(chǎn)生很大影響的。這是NASA數(shù)據(jù)在中國的偏差范圍。前幾年我們?cè)陔娬窘ㄔO(shè)的時(shí)候廣泛的應(yīng)用這個(gè)數(shù)據(jù),而這個(gè)數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)比起來相差是比較大的。中間這條線的東部會(huì)偏過10%-20%的水平。西部的偏差是有正有負(fù)。所以僅僅是利用一些免費(fèi)的共享的衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)整個(gè)電站的誤差影響還是比較大的。前面講到我們的氣候變化是不可避免的。而數(shù)據(jù)誤差完全是人為造成的,是可以避免的。采用系科學(xué)一方法和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以使光伏電站投資風(fēng)險(xiǎn)控制在比較低的水平。我認(rèn)為“壞的數(shù)據(jù)可能比沒有數(shù)據(jù)更壞”,拿到一套壞的數(shù)據(jù)認(rèn)為它是好的,在這個(gè)基礎(chǔ)上做很多的判斷,這對(duì)電站投資的影響可能會(huì)是致命的。
第二個(gè)層面是天氣變化對(duì)電站運(yùn)營的影響,主要是兩個(gè)大的方面。運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)之一就是發(fā)電不穩(wěn)定對(duì)電網(wǎng)的影響,最終回影響到電網(wǎng)對(duì)光伏、風(fēng)電產(chǎn)生限電的情況。上面兩張圖是比較標(biāo)準(zhǔn)的多年平均的變化情況。實(shí)際上我們應(yīng)該看的是下面兩張圖就是日變化和小時(shí)變化,他的波動(dòng)性是非常強(qiáng)的。所有的天氣變化最終會(huì)反映到發(fā)電的變化,使得光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)來說并不是那么的友好。
第二方面的影響就是其他的氣象因素。比如說持續(xù)的陰雨天氣的影響。陰雨天氣下的太陽能輻射只有通常情況下的20%,對(duì)強(qiáng)沙塵暴天氣來說也是如此,太陽輻射要削弱80%,浮沉天氣削弱25%。另外還有高溫天氣的影響。左邊是全國極端高溫分布的情況,右邊是我們基于對(duì)極端高溫對(duì)光伏發(fā)電的影響情況,極端情況影響14%、15%,甚至有一些地方影響到20%,前一段時(shí)間,吐魯番的表面溫度都是七八十度,這對(duì)光伏的影響非常大。所有這些影響最終都反映到光伏發(fā)電功率的曲線上。導(dǎo)致他的發(fā)電非常不穩(wěn)定,使得電網(wǎng)限電,影響投資收益。
運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的第二個(gè)方面就是一些災(zāi)害性天氣的發(fā)生,前面講的陰雨、沙塵、高溫等都不會(huì)電站產(chǎn)生破壞的影響。而像臺(tái)風(fēng)、沙塵暴、雷暴、泥石流會(huì)對(duì)電站產(chǎn)生毀滅性的影響,直接毀壞電站。這兩年時(shí)不時(shí)會(huì)發(fā)生一些超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。東部沿海地區(qū)的電站包括風(fēng)機(jī)都會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。以上是從天氣和氣候兩個(gè)層面對(duì)光伏電站的投資運(yùn)營安全的影響。那么對(duì)于這些影響,氣象部門可以做什么呢?
首先是歷史數(shù)據(jù)的評(píng)估,基于大量的氣象站的數(shù)據(jù),我們擁有2400多個(gè)氣象站還有風(fēng)能方面的一些專業(yè)觀測(cè)網(wǎng),包括我們自己建的太陽能資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),基于大量的數(shù)據(jù),我們來做風(fēng)能、太陽能資源的評(píng)估。這是我們目前給的風(fēng)能方面全國1km的分布。對(duì)于太陽能主要是兩個(gè)數(shù)據(jù),一個(gè)是基于衛(wèi)星搖桿和地面校準(zhǔn)的太陽能資源數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)相對(duì)NASA數(shù)據(jù)來說我們引入了地面校準(zhǔn)的過程。我們擁有98個(gè)輻射站,我們把這些數(shù)據(jù)引進(jìn)來,對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),獲得全國10km的太陽輻射值,總體來說這套數(shù)據(jù)的年總量誤差在10%之內(nèi)。第二類數(shù)據(jù)是基于氣象站日照觀測(cè)的太陽能資源推算數(shù)據(jù)譜。這套數(shù)據(jù)基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)推算而來,這套數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性比較高,年總量誤差在5%。我們還會(huì)發(fā)布《中國風(fēng)能太陽能資源年景公報(bào)》,這是2014年的情況,我們看到中國大部分地區(qū)太陽能是減少的情況,風(fēng)能也是存在類似的情況。除了對(duì)歷史數(shù)據(jù)的評(píng)估之外,我們還可以做未來3-7天的風(fēng)能太陽能發(fā)電功率預(yù)報(bào)和災(zāi)害性抬起的預(yù)警。通過這些預(yù)報(bào)我們可以提供風(fēng)和輻射等要素的匯報(bào),為行業(yè)提供一些參考。
總體來說,太陽能開發(fā)利用是“靠天吃飯”,氣象條件的影響貫穿前期設(shè)計(jì)、中期建設(shè)和后期運(yùn)行,充分考慮,低投入可以換取高收益?;A(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否直接影響到太陽能工程的效益評(píng)估,還是應(yīng)該以科學(xué)態(tài)度對(duì)待太陽能資源的測(cè)量、評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)。標(biāo)準(zhǔn)的缺失或者是有標(biāo)準(zhǔn)但執(zhí)行布里是造成各種投資和運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的重要原因。我想無論是電站投資也好,運(yùn)營開發(fā)也好,都應(yīng)該更加重視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
責(zé)任編輯: 李穎