臨夏地區(qū)太陽能資源特征分析及評(píng)估

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1、臨夏地區(qū)太陽能資源特征分析及評(píng)估摘要利用臨夏地區(qū)6個(gè)站點(diǎn)1968-2013年逐日日照時(shí)數(shù)、月日照百分率數(shù)據(jù)，根據(jù)太陽輻射氣候?qū)W公式，基于天文輻射的方法計(jì)算各站逐日、月、季節(jié)、年總太陽輻射，綜合分析出臨夏地區(qū)太陽輻射的年、季節(jié)變化特征，依據(jù)2014年中華人民共和國新國標(biāo)《GB/T31155-2014太陽能資源等級(jí)總輻射》《GB/T31155-2014太陽能資源測量總輻射》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)臨夏地區(qū)太陽能資源進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明：臨夏地區(qū)太陽總輻射為5157.3?6161.2MJ/m2,屬于太陽能資源較豐富地區(qū)，整體趨勢從中部向四周擴(kuò)散，

2、逐步減小，北部大于南部；最有利的使用季節(jié)為夏季和春季；可利用天數(shù)最少月份為11月至次年1月；太陽能利用率潛力最大值在廣河縣，最小在和政縣南部陰濕高寒區(qū)域、積石山縣西部和康樂縣南部；太陽能資源很穩(wěn)定，開發(fā)利用價(jià)值很高。關(guān)鍵詞太陽能資源；特征；評(píng)估；甘肅臨夏中圖分類號(hào)P422.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007-5739(2016)11-0282-03隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)能源的需求將持續(xù)增長。在增加能源供應(yīng)的同時(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重大任務(wù)。太陽能和石油、煤炭等礦物燃料不同，不會(huì)導(dǎo)致“

3、溫室效應(yīng)”和全球性氣候變化，也不會(huì)造成環(huán)境污染。正因?yàn)槿绱?，太陽能的利用受到許多國家的重視，大家正在競相開發(fā)各種光電新技術(shù)和光電新型材料，以擴(kuò)大太陽能利用的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是在近10余年來，在石油可開采量日漸見底和生態(tài)環(huán)境日益惡化這兩大危機(jī)的夾擊下，越來越企盼著“太陽能時(shí)代”的到來。臨夏地區(qū)屬于太陽能很豐富的區(qū)域，但由于地處西北邊陲，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，各方面的因素導(dǎo)致該地區(qū)的太陽能利用僅局限于太陽能熱水器、太陽能路燈等方面。2015年臨夏地區(qū)委州政府“十三五”規(guī)劃中也將太陽能資源開發(fā)利用作為重點(diǎn)能源開發(fā)項(xiàng)目提上日程。該文根據(jù)201

4、4年9月由中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局正式發(fā)布的新國標(biāo)《GB/T31155—2014太陽能資源等級(jí)總輻射》和《GB/T31155—2014太陽能資源測量總輻射》標(biāo)準(zhǔn)［1］進(jìn)行臨夏地區(qū)太陽能資源的光熱特征分析及評(píng)估，為臨夏太陽能開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)利用清潔能源、可再生能源、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有十分重要的意義。1區(qū)域概況與研宄方法1.1研究區(qū)概況臨夏回族自治州位于黃河上游、甘肅省中部西南部，位于中國大陸版圖的幾何中心。介于北緯34°577?36°12東經(jīng)102°41'?103°40'之間，總面積為8169km2

5、，占甘肅省總面積的1.78%。共轄臨夏市、永靖縣、廣河縣、臨夏縣、和政縣、康樂縣、東鄉(xiāng)族自治縣、積石山保安族東鄉(xiāng)族撒拉族自治縣8個(gè)縣、市［2］。臨夏回族自治州深居內(nèi)陸，地勢西南高，東北低，由西南向東北遞降，呈傾斜盆地狀態(tài)，屬高原淺山丘陵區(qū)。臨夏地區(qū)氣候的最顯著特征是氣溫日較差大，日照時(shí)數(shù)時(shí)間長，降水少，太陽輻射強(qiáng)。南部太子山區(qū)陰濕多雨，氣溫低，無霜期短。中北部日照充足，蒸發(fā)強(qiáng)烈，晝夜溫差大，全年日照時(shí)數(shù)達(dá)2300?2600h,無霜期260?280d，屬太陽福射資源很豐富地區(qū)［3］。1.2資料來源收集了臨夏地區(qū)6個(gè)站點(diǎn)196

6、8-2013年逐月、年日照時(shí)數(shù)資料，根據(jù)氣候?qū)W計(jì)算方法推算1968-2013年全地區(qū)所有站點(diǎn)的逐日太陽輻射及月年總量，并根據(jù)太陽能資源分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。1.3太陽輻射計(jì)算方法由于我國太陽總輻射觀測站點(diǎn)稀疏，太陽輻射資料缺乏，目前，國內(nèi)外有關(guān)太陽總輻射的氣候?qū)W計(jì)算方法有多種，本文采用基于天文輻射的方法進(jìn)行計(jì)算[4-6],其計(jì)算公式如下：式（1）中，ag和bg為回歸常數(shù)；G為日太陽總福射（單位為MJ/m2?d）;Ra為天文輻射（單位為MJ/m2?d）,由太陽常數(shù)、日地平均距離訂正項(xiàng)、太陽赤緯、緯度、日沒時(shí)角和該日在1年中的序數(shù)

7、來估計(jì);n為實(shí)際日照時(shí)數(shù)（單位為h）；N為可能日照時(shí)數(shù)（單位為h）;n/N為日照百分率。式（3）中，Gsc為太陽常數(shù)，取值0.0820（單位為MJ/m2?min）o式（4）中，dx為日地平均距離訂正項(xiàng)，S為太陽赤緯（rad）。式（5）中，J為日序，1月1日為1，取值范圍為1?365或366（閏年），4）為當(dāng)?shù)鼐暥龋╮ad），ws為日落時(shí)(rad)oag和bg為隨大氣狀況和太陽赤緯而變化的參數(shù)，當(dāng)沒有實(shí)際的太陽輻射資料和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)可以利用時(shí)，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）推薦ag=0.25，bg=0.50[7],利用6個(gè)站點(diǎn)（196

8、8—2013年）逐日日照時(shí)數(shù)、月日照百分率，根據(jù)（1）?（6）式計(jì)算各站逐日太陽總輻射，月、季節(jié)、年總太陽福射。將春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9_11月）、冬季（12月至次年2月）四季和年內(nèi)逐日太陽總輻射求和即可計(jì)算出四季和年的太陽總輻射。1.4太陽能資源評(píng)估方法根據(jù)太陽輻射的變化特征，依