年总直接辐射量的空间分布特征与总辐射比较一致，在青藏高原以南以及内蒙古东部的部分地区，直射比甚至达到0.7以上。年总日照时数的空间分布与年总辐射量基本一致，“最丰富带”的年日照时数在3000h左右，“很丰富带”的年日照时数在2400～3000h之间，“较丰富带”的年日照时数在1200～2400h左右，“一般带”的年日照时数在1200h以下。
2.2 天津太阳能资源分析
天津处于华北平原地区，大部分地区都属于太阳能资源的“较丰富带”，天津地区年日照时数2471～2769小时，80%的年份太阳能年辐射总量达到5610MJ/m2。日照时数从东南向西北逐渐减少，塘沽地区最优，天津市内最低。整体上太阳能资源很丰富，按照太阳能资源丰富程度等级表属于二类地区。
根据《太阳能资源评估方法》(GB/T 37526-2019)，以太阳能年总辐射量为指标，对太阳能的丰富程度划分为4个等级，如表所示。
表2.2-1 中国太阳辐射资源区划标准
资源带号 资源丰富程度 年总辐射量
(MJ/(m2•a)) (度/( m2•a)) (kWh/m²)
Ⅰ 资源最丰富 ≥6300 ≥1750 ≥4.8
Ⅱ 资源很丰富 5040～6300 1400～1750 3.8～4.8
Ⅲ 资源较丰富 3780～5040 1050～1400 2.9～3.8
Ⅳ 资源一般 <3780 <1050 <2.9
天津市位于中国东部地区，处于华北平原北部地区，多年平均太阳总辐射量约为5060MJ/m²，属于III类，太阳能资源较丰富地区。
2.3 蓟州区太阳能资源分析
2.3.1气候特点对太阳能开发利用影响分析
天津市蓟州区地处华北北端及天津市北部地区，属暖温带半湿润半干旱季风气候。全市四季分明，春季多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗温和，气爽宜人，冬季寒冷干燥。全年平均气温因地形而异，其中市区及周边平原地区的年均气温为13.4摄氏度，夏季最高气温为30摄氏度左右，冬季最低气温约为-3.5摄氏度。全区年均降水量为615.3毫米，其中7、8月份降水量339.9毫米，占全年总降水量的55%。年均风速2.5米每秒，春、冬季风速较大，夏、秋季风速较小。地貌分区属于天津东南部海积冲积平原区，地貌总轮廓为西北高而东南低。
天津市蓟州区气象灾害和高影响天气呈现出频发、突发、局地性强等特点，在多种气象灾害中。具体来看，存在寒潮、高温对发电系统的电气特性和封装材料的影响，风压、雪压对光伏电站组件表面和支撑系统的冲击，雷暴和冰雹灾害可能造成系统电气和物理结构上的损坏。
① 环境温度条件分析
根据天津市气象站的多年实测数据，天津市蓟州区多年平均气温12.6摄氏度，多年极端最高气温41.7摄氏度，多年极端最低气温为-23.3摄氏度。目前，市场上主流逆变器的工作环境温度范围一般在-20～40摄氏度之间，光伏组件的工作环境温度为-40～85摄氏度。因此，按天津市蓟州区光伏场区极端气温数据校核，本项目光伏组件和逆变器的工作温度可控制在允许范围内。故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。
②积雪影响分析
积雪不但会增加基础的荷载，而且会覆盖光伏组件电池板，遮挡阳光，导致电池无法工作，或者部分覆盖电池，致使形成热斑，导致电池损坏。故在天津市蓟州区设计光伏组件时，应当考虑雪荷载的影响，并且实施合理的清洗方案。
2.3.2 蓟州区太阳能资源分析
天津市蓟州区处于天津市北部区域，大部分地区都属于太阳能资源的“丰富带”，属于II类，太阳能总体资源丰富。太阳辐射量全年为5060MJ/m2，且呈现明显的季节性变化，夏季日照时数多、冬季日照时数少。天津蓟州区首年有效利用小时数在1300～1800小时之间，大部分地区首年年有效利用小时数在1500小时左右。
天津市蓟州区METONORM数据库气象数据(辐射量、散射量、温度及风速)具体参数见表2.3-1~2.3-5。
水平面总辐射月变化直方图见图2.3-1。
天津市蓟州区多年平均日照时数约为1500h，太阳总辐射年总量为5060MJ/m2。从月变化可知，水平面太阳能辐射量主要集中在4～9月份。参照《太阳能资源评估方法》及《太阳能资源利用区划》中等级的辐射值划分的分析，天津市蓟州区属于太阳能资源二类地区，太阳能资源丰富，具有一定的开发潜力。从太阳能资源利用角度综合分析，天津市蓟州区适合建设太阳能光伏发电站。
蓟州区光资源总量指全部蓟州区范围内蕴藏的光资源总量。蓟州区光伏技术可开发量指全部蓟州区可利用土地光伏发电装机总容量。蓟州区内建筑物、自然保护区、基本农田等占地范围较大，其它可开发建设用地、矿区、山丘、河流、农田渠道、水塘、水库等占地面积较小。通过《蓟州区土地利用总体规划图》综合分析，蓟州区光资源总量为79615.5MW，全部可利用土地光伏发电技术可开发总量容量约为5384.67MW，年平均利用小时数约为1500h。
(1)蓟州区水面光伏技术可开发量
根据目前收集的蓟州区相关光伏资料，并结合奥维地图上蓟州区河流、湖泊及水库等区域的布局情况，通过分析，在有效避开生态保护红线及蓄滞洪区等区域的基础上，目前蓟州区可开发的水上光伏区域主要集中为：蓟州区于桥水库州河湾东北侧附近、下窝头镇、马伸桥镇、出头岭镇、白涧镇及其他乡镇等沟渠及水塘区域，这些区域为水上光伏重点开发规划区域。
根据水上光伏最佳倾角计算，结合天津市地区的水上光伏工程案例经验，并基于蓟州区地区所在纬度特点，蓟州区水上光伏组件最佳经济安装倾角为12°/32°。根据蓟州区可用河道及水上面积核算，现阶段蓟州区可利用河流、水库、渠道及水塘的面积约为33.28平方公里，水上光伏组件最佳安装倾角为12°/32°，水上光伏技术可开发量为2080.01MW，按照25年发电期考虑，25年累计发电量为546.14 亿kwh，25年平均发电量为21.84亿kwh。
