北京市太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空(2) - 太阳能学报杂志社投稿

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北京市太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空(2)

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图1 《奖励名单》中每年新增并网装机容量与新增项目数量的变化Fig. 1 Change of annual newly grid-connected installed capacity and new projects number in《Award List》

从图1可以看出，在2016年3月～2020年3月期间，北京市分布式光伏发电项目的当年新增并网装机容量呈持续增长的趋势；而当年新增项目数量呈先升后降的趋势，其中，2018 年的新增项目数量最多，达6423个。

上述9个批次项目中，北京市新增的分布式光伏发电项目的所属区域由2016年3月时的5个区(顺义区、海淀区、昌平区、平谷区、通州区)发展到16个区，区域分布扩大，呈现出由部分地区集中式发展向多区域分散式发展的趋势。当前北京市的分布式光伏发电项目多分布在顺义区、通州区等北京周边区域，按发展速度不同，这些区域可分为3类：1)减速发展区域：包括房山区、大兴区、昌平区和延庆区，这些区域的新建项目占比在逐年减少；2)新兴发展区域：包括顺义区、通州区和亦庄经济开发区，这些区域的新建项目占比在逐年增长；3)传统发展区域：包括密云区、平谷区及怀柔区，这些区域的新建项目的增长速度基本保持均衡状态。

3 北京市太阳能资源及分布式光伏发电项目的时空耦合关系

本研究从圈层特征、集聚特征和发展特征3个方面探究北京市太阳能资源及分布式光伏发电项目之间的多时空耦合异质性问题。综合考虑北京市分布式光伏发电项目的规模及相关数据的可获得性和完整性，选取《奖励名单》中以法人单位为主体的全部541个项目进行研究，这些项目的总并网装机容量占整个《奖励名单》9个批次项目总并网装机容量的65%，具有代表性。

项目数据来源通过《奖励名单》中所记载的法人单位企业信息名录，在国家企业信用信息公示系统(

3.1 圈层特征

克里金插值法是一种求最优、线性、无偏的空间内插方法，被广泛用于地理空间等值线绘制中[9]。本文研究采用总太阳辐射量(GHI)值来衡量太阳能资源裕度，从Global GIS中分别采集北京市16个区域中均匀分布的各10个点信息，即160个GHI数据；利用克里金插值法基于GHI的空间关系赋权，加权平均的插值结果将北京市全市划分为9个圈层，插值后分辨率约为2 km；再对结果进行验证，随机筛选出15%的GHI样点，拟合后与原结果进行对比。克里金插值法渲染结果及标准化误差验证图如图2所示。

图2 克里金插值法渲染结果及标准化误差验证图Fig. 2 Kriging interpolation method rendering results and standardized error verification chart

从图2可以看出，标准化误差拟合曲线基本接近水平，且标准化误差值在零值附近波动，这说明采用的克里金插值法较为理想。图中较为明显的圈层和差异情况表明，北京市太阳能资源及分布式光伏发电项目的空间分布存在显著的圈层分异和非均质特性。

将克里金插值图与北京市分布式光伏发电项目点进行耦合，得到北京市分布式光伏发电项目的圈层分布图，如图3所示。

从图3可以看出，从开发时序上看，北京市分布式光伏发电项目呈现从中间的资源谷值区向周边的资源峰值区发展的趋势，其与北京市太阳能资源的发展契合度逐渐增强。

图3 北京市分布式光伏发电项目的圈层分布图Fig. 3 Circle distribution map of distributed PV power generation projects in Beijing

结合北京市的地理位置，该市的分布式光伏发电项目中，第1批项目主要呈带状横向分布于北京市中部区域；第2批项目分散分布于该市的中部区域；第3～5批项目集中分布于第1批、第2批项目聚集区域的周围，呈现向中部聚集的趋势；第6批项目保持向中部聚集的发展态势，并逐渐开始向外扩展；第7批项目呈现明显的向该市东南部区域发展的特征；第8～9批项目的数量显著增多，并开始向该市周边的太阳能资源峰值区域发展。从图3的结果来看，目前，北京市分布式光伏发电项目仍多聚集于太阳能资源较为贫乏的区域，分布式光伏发电项目及太阳能资源的空间分布尚不均衡。

北京市的太阳能资源呈现盆状分布，按GHI值可将北京市的太阳能资源分为3档：1)资源一般区域，其GHI值为1384.10～1402.90 kWh/m2；2)资源中等区域，其GHI值为1402.90～1411.18 kWh/m2；3)资源丰富区域，其GHI值为1411.18～1508.00 kWh/m2。从图3可以看出，9个批次的北京市分布式光伏发电项目中，36.87%的项目分布于资源一般区域，即北京市中部区域的海淀区、丰台区等；38.48%的项目分布于资源中等区域；24.65%的项目分布于资源丰富区域，即怀柔区、延庆区等北京市周边地区。

文章来源：《太阳能学报》网址: http://www.tynxbzz.cn/qikandaodu/2021/0610/1184.html