临夏地区太阳能资源特征分析及评估

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1、临夏地区太阳能资源特征分析及评估摘要利用临夏地区6个站点1968-2013年逐日日照时数、月日照百分率数据，根据太阳辐射气候学公式，基于天文辐射的方法计算各站逐日、月、季节、年总太阳辐射，综合分析出临夏地区太阳辐射的年、季节变化特征，依据2014年中华人民共和国新国标《GB/T31155-2014太阳能资源等级总辐射》《GB/T31155-2014太阳能资源测量总辐射》标准，对临夏地区太阳能资源进行评估。结果表明：临夏地区太阳总辐射为5157.3〜6161.2MJ/m2,属于太阳能资源较丰富地区，整体趋势从中部向四周扩散，

2、逐步减小，北部大于南部；最有利的使用季节为夏季和春季；可利用天数最少月份为11月至次年1月；太阳能利用率潜力最大值在广河县，最小在和政县南部阴湿高寒区域、积石山县西部和康乐县南部；太阳能资源很稳定，开发利用价值很高。关键词太阳能资源；特征；评估；甘肃临夏中图分类号P422.1文献标识码A文章编号1007-5739(2016)11-0282-03随着经济社会的快速发展，人们对能源的需求将持续增长。在增加能源供应的同时，保护生态环境、促进经济可持续发展，是经济社会发展的一项重大任务。太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致“

3、温室效应”和全球性气候变化，也不会造成环境污染。正因为如此，太阳能的利用受到许多国家的重视，大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料，以扩大太阳能利用的应用领域。特别是在近10余年来，在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，越来越企盼着“太阳能时代”的到来。临夏地区属于太阳能很丰富的区域，但由于地处西北边陲，经济欠发达，各方面的因素导致该地区的太阳能利用仅局限于太阳能热水器、太阳能路灯等方面。2015年临夏地区委州政府“十三五”规划中也将太阳能资源开发利用作为重点能源开发项目提上日程。该文根据201

4、4年9月由中华人民共和国国家质量监督检验检疫局正式发布的新国标《GB/T31155—2014太阳能资源等级总辐射》和《GB/T31155—2014太阳能资源测量总辐射》标准［1］进行临夏地区太阳能资源的光热特征分析及评估，为临夏太阳能开发利用提供科学依据，对利用清洁能源、可再生能源、促进地方经济协调发展具有十分重要的意义。1区域概况与研宄方法1.1研究区概况临夏回族自治州位于黄河上游、甘肃省中部西南部，位于中国大陆版图的几何中心。介于北纬34°577〜36°12东经102°41'〜103°40'之间，总面积为8169km2

5、，占甘肃省总面积的1.78%。共辖临夏市、永靖县、广河县、临夏县、和政县、康乐县、东乡族自治县、积石山保安族东乡族撒拉族自治县8个县、市［2］。临夏回族自治州深居内陆，地势西南高，东北低，由西南向东北递降，呈倾斜盆地状态，属高原浅山丘陵区。临夏地区气候的最显著特征是气温日较差大，日照时数时间长，降水少，太阳辐射强。南部太子山区阴湿多雨，气温低，无霜期短。中北部日照充足，蒸发强烈，昼夜温差大，全年日照时数达2300〜2600h,无霜期260〜280d，属太阳福射资源很丰富地区［3］。1.2资料来源收集了临夏地区6个站点196

6、8-2013年逐月、年日照时数资料，根据气候学计算方法推算1968-2013年全地区所有站点的逐日太阳辐射及月年总量，并根据太阳能资源分级标准进行评估。1.3太阳辐射计算方法由于我国太阳总辐射观测站点稀疏，太阳辐射资料缺乏，目前，国内外有关太阳总辐射的气候学计算方法有多种，本文采用基于天文辐射的方法进行计算[4-6],其计算公式如下：式（1）中，ag和bg为回归常数；G为日太阳总福射（单位为MJ/m2?d）;Ra为天文辐射（单位为MJ/m2?d）,由太阳常数、日地平均距离订正项、太阳赤纬、纬度、日没时角和该日在1年中的序数

7、来估计;n为实际日照时数（单位为h）；N为可能日照时数（单位为h）;n/N为日照百分率。式（3）中，Gsc为太阳常数，取值0.0820（单位为MJ/m2?min）o式（4）中，dx为日地平均距离订正项，S为太阳赤纬（rad）。式（5）中，J为日序，1月1日为1，取值范围为1〜365或366（闰年），4）为当地纬度（rad），ws为日落时(rad)oag和bg为随大气状况和太阳赤纬而变化的参数，当没有实际的太阳辐射资料和经验参数可以利用时，联合国粮农组织（FAO）推荐ag=0.25，bg=0.50[7],利用6个站点（196

8、8—2013年）逐日日照时数、月日照百分率，根据（1）〜（6）式计算各站逐日太阳总辐射，月、季节、年总太阳福射。将春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9_11月）、冬季（12月至次年2月）四季和年内逐日太阳总辐射求和即可计算出四季和年的太阳总辐射。1.4太阳能资源评估方法根据太阳辐射的变化特征，依