山西省太阳能资源时空分布特征及利用潜力评估

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1、Dongfeng，ANWei，etal．DistributionCharacteristicsandAssessmentofSolarEnergyＲesourceinShanxi［J］．JournalofAridMeteorology，2014，32(5):712－718］，doi:10．11755/j．issn．1006－7639(2014)－05－0712山西省太阳能资源时空分布特征及利用潜力评估闫加海1，2，张冬峰1，安炜1，刘月丽1，武捷3，杨培芬3(1．山西省气候中心，山西太原030006;2．成都信

2、息工程学院，四川成都610225;3．山西省气象信息中心，山西太原030006)摘要:按照中国气象局发布的太阳能资源评估方法，利用山西省近30a3个辐射观测站的太阳总辐射资料和105个站的日照资料，采用气候学方法计算了山西省的太阳总辐射，在分析山西省太阳总辐射的空间分布和时间演变特征的基础上，计算了山西省太阳能资源的各种参数，对区域太阳能资源潜力进行了客观评估。结果表明山西省太阳能资源储备丰富、稳定、可开发利用日数较多，特别是山西北部地区，尤其适合进行太阳能资源开发利用。关键词:太阳总辐射;区域特征;太阳能评估

3、文章编号:1006－7639(2014)中图分类号:P422－05－0712－07doi:10．11755/j．issn．1006－7639(2014)－05－0712文献标识码:A炭能源正在逐渐耗尽，开发利用新能源势在必行，为此本文将利用上述行业标准，对山西省的太阳能资源进行全面分析和评估，为山西省太阳能资源的开发利用提供基础信息，为山西转型发展在能源布局的宏观决策方面提供科学依据。引言当今世界的经济发展，正面临能源紧张、环境污染等多重矛盾［1］，而加快开发利用新能源无疑是缓解能源危机的必然路径。太阳能是永久

4、的可再生能源，我国陆地每年接受的太阳辐射能相当于2．4万亿t标准煤［2］，是我国未来发展必然会选择的持续能源和战略能源之一。要开发和利用太阳能，最基础和最关键的是对太阳能资源进行分析和评估，这不仅是宏观战略决策上的需要，对于光伏发电站微观选址也具有十分重要的指导意义。由于我国设有太阳总辐射观测的气象台站较少，因此对于无观测资料区域的太阳能资源的评估往往需要根据气候学方法进行空间拟合推算，为此很多学者如左大康［3］、翁笃鸣［4］、祝昌汉［5］、王炳忠［6］等根据气候学原理给出了很多太阳总辐射的空间拟合算法，同时根

5、据各自的方法给出了不同区域的计算参数。为了更好地进行太阳能资源评估，2008年我国发布了中华人民共和国气象行业标准QX/T89－2008《太阳能资源评估方法》［7］，此后朱飙［8］、韩世涛［9］、刘佳［10］、司福意［11］等分别利用上述标准或相关方法对甘肃、宁夏、新疆和焦作等省市的太阳能资源进行了评估，为当地太阳能资源的开发利用提供了科学依据和参数。山西省作为能源大省，煤资料和方法本文使用山西省近30a(1981～2010年)108站的逐月日照百分率和3个辐射观测站(大同、太原、侯马)的太阳总辐射资料，根据Q

6、X/T89－2008《太阳能资源评估方法》［7］(以下简称标准)中给定的无辐射观测站太阳总辐射计算方法，拟合创建了山西省除上述3个辐射观测站外其余105个台站所在区县的太阳总辐射;利用山西省108站逐日日照时数资料计算了各站各月日照时数＞6h的天数并用于计算全省各台站所代表区县的太阳能资源的稳定度;利用山西省108站09～10时、11～13时、14～15时的逐小时日照资料计算了全省各台站所代表区县的太阳能资源的日最佳利用时段。12山西省月太阳总辐射经验公式系数的计算、检验及选择无太阳总辐射观测点的月太阳总辐射计

7、算经验收稿日期:2014－02－17;改回日期:2014－04－11作者简介:闫加海(1980－)，男，山西山阴人，工程师，主要从事气候预测及气候资源开发工作．E－mail:lufeeyan@gmail．com713第5期闫加海等:山西省太阳能资源时空分布特征及利用潜力评估公式为:点的月日照百分率。本文利用山西省大同、太原和侯马3个辐射观测站1980～2010年的总辐射资料Qm和日照百分率资料S，分别按月计算了3套共计36组逐月太阳总辐射经验公式系数a、b和Qm与SQm=Q0(a+bS)其中，Qm为计算地点月太

8、阳总辐射量，单位为MJ/(m2·d);Q的相关系数r(见表1)，并对Q与S的相关性进行为月天文太阳总辐射量，单位为MJ/m0了检验［12］。(m2·d);a、b为经验系数，无量纲数［7］，S是计算地表1山西省3个辐射观测站拟合计算的太阳总辐射计算参数及Qm与S的相关系数Tab．1Parametersoftotalsolarradiationcaculationfrom3radiatio