一種基於dem數據的山地光伏電站選址方法

2023-06-13 00:12:51

一種基於dem數據的山地光伏電站選址方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於DEM數據的山地光伏電站選址方法，屬地理信息系統和光伏工程【技術領域】。該方法步驟如下：基於DEM建立選址區域坡度、坡向數字地形模型；若某點坡度為所處位置緯度±5度範圍內並且坡向為正南方向±2度範圍內，則認為適宜建立光伏電站，對其進行標記；相鄰標記點連通，根據面積大小進行選址分類和計算出某一山地區域光伏電站安裝容量；輸出KML腳本文件，使用Google?Earth對選址結果進行瀏覽。本發明方法不僅能夠快速完成光伏電站的初步選址，為光伏電站工程設計和人工實地勘察提供依據，降低了光伏電站成本，提高了建設速度，而且能為全球地理位置進行光伏電站建站潛能進行分析和評價，實現太陽能資源更精細的評估。
【專利說明】一種基於DEM數據的山地光伏電站選址方法
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種基於DEM數據的山地光伏電站選址方法，屬地理信息系統和光伏工程【技術領域】。
【背景技術】:
[0002]在光伏電站的建設和籌劃前，首先要進行選址。合理的位置選擇對光能的產出顯得非常重要[1]，選址不合理會直接造成電站發電量損失和維修費用增加，整體效益和運行壽命降低，並且還會對周圍環境造成不良影響。中國西部地區具有豐富的光照資源，卻不像西北地區一樣擁有遼闊平坦的土地適用於大型光伏項目建設，這裡多是地形複雜的山地，其下墊麵條件多樣，各地輻射條件相差懸殊，局地能量收支存在巨大差異，需要對太陽能資源做更精細的評估，即對光伏電站建站潛能進行評價。一般認為光伏發電裝機容量靈活、安裝簡單、不需要燃料輸入、對站址的場地要求低，傳統上主要採用人工方式現場踏勘的方法進行光伏電站選址[2]，既費時費力，也難以達到最佳方案，主要存在太陽電池板傾斜角和方向隨意人為設置導致電池板前後左右遮蔽，惡劣環境條件導致的太陽電池表面油汙、灰塵、老化，特別是在高原山地區域，坡度坡向不合理將造成太陽輻射量低和土地資源浪費等問題。
[0003]現代地理信息系統(GIS)和圖像分析處理技術的發展為這一問題的解決提供了先進的手段。地理信息系統資料庫中最為重要的空間信息資料和賴以進行地形分析的核心數據系統是基於高程或海拔分布的數字高程模型(Digital Elevation Model，DEM) [3]。以DEM數字高程圖為本底資料，根據地理空間特徵對大範圍區域的建站潛能進行計算機分類評價，為山地光伏電站的選址提供決策。
[0004]在光伏系統設計中通常需要考慮太陽電池方陣最佳傾斜角，使受光面獲得最大輻射量[4]。太陽電池板的輻射量一般採用如下公式計算[5]:
【權利要求】
1.一種基於DEM數據的山地光伏電站選址方法，其特徵在於該方法包括如下步驟:步驟1:輸入選址區域DEM高程數據，使用三階反距離平方權差分算法計算出各格網點的坡度、坡向值；步驟2:對各格網點進行遍歷，若某一網點的坡度為所處位置緯度±5度範圍內並且坡向為正南方向±2度範圍內，則認為該網點適宜建立光伏電站，對其進行標記；步驟3:為了獲得大面積的光伏電站建站地址和分類評價，使用遞歸方法對所標記的格網點進行連通域歸類檢測，依據面積大小降序排列出適宜建立光伏電站的地理位置；步驟4:使用KML語言自動編寫選址結果腳本文件，在Google Earth中對選址結果進行直觀查看和實驗室選址評價。
【文檔編號】G06Q50/06GK103440598SQ201310403175
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月8日 優先權日:2013年9月8日
【發明者】陳載清, 石俊生, 雲利軍, 黃小喬, 邰永航 申請人:雲南師範大學