集宁区太阳能资源评估报告
2018-09-05苏春生
苏春生
(乌兰察布市集宁区气象局,内蒙古 集宁 012000)
丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。为充分发挥集宁区资源优势,促进太阳能气候资源的高效利用,合理开发利用太阳能资源,开展对我区太阳能资源评估工作,掌握集宁区太阳能资源相关数据与因素,研究其变化趋势,为集宁区可光能源应用发展规划提供理论依据。
1 内蒙古自治区太阳能资源状况
根据美国宇航局NASA数据库气象资料统计,自治区太阳能资源较丰富,太阳能总辐射为1331~1722 千瓦时/(m2·年),仅次于西藏,居全国第二位。全区太阳能资源分布特点是自东向西南递增,阿拉善盟、鄂尔多斯市和巴彦淖尔市等地区太阳能资源较好,尤其是阿拉善盟额济纳旗太阳能资源最为丰富。
集宁区的全年日照时数为2893.9h,年总辐射量在1400.09~1666.32千瓦时/m2之间,属于太阳能资源较丰富地区。
2 集宁区基本气候
集宁区属典型的蒙古高原大陆性气候。半干旱和干旱气候的结合部,季风气候区与非季风气候区的结合部。其特点是降水少而集中,蒸发量大,温差大,日照长,冬季漫长寒冷,春季干旱多风,气温顺升缓慢,夏季短促温热。日照金年平均日照时数2893.9h,年平均气温 4.3℃, 年均风速3.0m/s。 年均降水量366.1mm,多集中在六、七、八月份,占年降水量的66.3%。年蒸发量2179mm,是降水量的6倍,相对湿度52%,年均大风日数27.2d。
集宁区一年中长时间受高空脊和地面高压影响的日数最多,约占67%左右,晴天多,阴雨天少,大气透明度好,空气干燥洁净,太阳辐射强度大,日照时间长,太阳能资源丰富。
表1 1954~2017累年各月各要素统计表
3 太阳能资源利用价值评估
集宁区日照时数年内分布不均,以5月日照时数最多,为286.6h,12月最少,为202.4j。其中春夏秋季日照时数大于冬季,准确来说,冬季利用价值较低,主要受自然季节影响,冬季月计算太阳总辐射量与可照时数就小于夏季。根据历年气象统计资料集宁区年平均日照时数为 2893.9h,平均每天约8h,说明太阳能资源利用价值较高,而且各种天气因素影响也少,历年晴天所占的天数为1267d,阴天占476d。
4 太阳能资源稳定程度评估
太阳能稳定程度用一年中各月日照时数大于6h的天数的最大值与最小值的比值来表示。当地太阳能资源全年变幅的大小,比值越小说明太阳能资源全年变化越稳定就越利于太阳能资源的利用。此外,最大值与最小值出现的季节也反映了太阳能资源的一种特征。
根据历年统计资料最大值与最小值的比值为29/14=2.1>2,说明集宁区太阳能资源全年辐射量稳定性相对较差。
5 太阳能资源利用价值评估
根据中国气象局颁布的"太阳能资源评估方法"(QX/T89-2008)及已有的研究表明,利用各月日照时数大于6h的天数为指标,可反映一天中太阳能资源的利用价值。一天中日照时数如小于6h,则认为太阳能不具有利用价值。
根据对集宁区历年日照时数的小时辐射量统计,11~13正午太阳时的平均日照时数最长,即集宁区最有利太阳能资源利用的时段是中午。