魏新梅++魏新東+++陳帥
【摘要】:本文整理統(tǒng)計(jì)了額濟(jì)納旗地區(qū)太陽能資源氣象資料,通過2007年太陽輻射值等要素的分析,總結(jié)出了額濟(jì)納旗地區(qū)太陽能資源情況,對(duì)研究本地區(qū)的太陽能資源的開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境的建設(shè)與保護(hù)具有一定的參考意義.
【關(guān)鍵詞】:資料統(tǒng)計(jì);要素分析;太陽輻射強(qiáng)度
1、太陽能資源概述
豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少,對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出。這個(gè)時(shí)候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu),維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。這之中太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。
1.2我國太陽能資源分布情況
我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的總輻射量和日照時(shí)數(shù)均為全國最高,屬世界太陽能資源豐富地區(qū)。
1.3內(nèi)蒙古自治區(qū)太陽能資源分布情況
內(nèi)蒙古的太陽能資源十分豐富,全區(qū)年總輻射量在每平方米5500兆焦耳以上的太陽能豐富地區(qū)和年總輻射量在每平方米5000-5500兆焦耳之間的太陽能較豐富地區(qū)所占面積為72萬平方公里,約占全區(qū)總面積的61%。
2、額濟(jì)納旗太陽能資源詳查
額濟(jì)納旗一年中長(zhǎng)時(shí)間受極地大陸氣團(tuán)控制,晴天多,陰雨天少,大氣透明度好,空氣干燥潔凈,太陽輻射強(qiáng)度大,日照時(shí)間長(zhǎng),太陽能資源豐富。年日照時(shí)數(shù)為3406.1小時(shí),年降水量?jī)H為35.2毫米。
2.1資源測(cè)試
⑴規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)引用
本資源評(píng)估測(cè)試采用中國國家氣象局于2004年執(zhí)行的《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》為標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)?!兜孛鏆庀笥^測(cè)規(guī)范》是氣象臺(tái)站從事地面氣象觀測(cè)工作的業(yè)務(wù)規(guī)則和技術(shù)規(guī)定。本規(guī)范既適用于自動(dòng)觀測(cè)方式,又適用于人工觀測(cè)方式;同時(shí),也考慮了我國氣象部門拓寬服務(wù)領(lǐng)域的需求和地面氣象觀測(cè)新技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。本規(guī)范承接了1979年頒布的《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》的主要內(nèi)容,一定程度上保持了觀測(cè)方法的連續(xù)性,規(guī)范了自動(dòng)氣象站的技術(shù)要求和觀測(cè)方法,涵蓋了1996年頒布的《氣象輻射觀測(cè)方法》的內(nèi)容,新增了適應(yīng)沙塵天氣預(yù)報(bào)所需的地面狀態(tài)觀測(cè)、最小能見度以及草面(雪面)溫度觀測(cè),根據(jù)服務(wù)需求和技術(shù)發(fā)展擴(kuò)充了部分觀測(cè)要素的測(cè)量范圍,摒棄了過時(shí)不用的部分觀測(cè)項(xiàng)目和內(nèi)容,部分內(nèi)容和計(jì)算公式與WMO得氣象儀器和觀測(cè)方法指南取得了一致。因此,本規(guī)范不僅適用于我國氣象部門不同類型、不同觀測(cè)方式的地面氣象觀測(cè)站,而且其他部門不同專業(yè)的地面氣象觀測(cè)站也可參照使用。本規(guī)范規(guī)定了地面氣象觀測(cè)的基本任務(wù)、觀測(cè)方法、技術(shù)要求以及觀測(cè)記錄的處理方法;各種自動(dòng)化設(shè)備的具體安裝、操作和維護(hù)以及地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件的具體使用方法有相應(yīng)的使用手冊(cè)進(jìn)行規(guī)定,并成為本規(guī)范的重要補(bǔ)充。
⑵測(cè)試儀器
資源測(cè)試所采用有國家氣象局氣象計(jì)量站標(biāo)定的北京華創(chuàng)升達(dá)CAWS600-SE自動(dòng)氣象站測(cè)試儀,測(cè)試儀器的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
3、不同的太陽能資源數(shù)據(jù)比較分析
3.1太陽能資源數(shù)據(jù)獲取
采用不同的手段獲取太陽能資源數(shù)據(jù),目前用于太陽能資源評(píng)估的主要數(shù)據(jù)來自于衛(wèi)星掃描和實(shí)地測(cè)量。衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù)主要借助于氣象衛(wèi)星對(duì)地表進(jìn)行每隔一段時(shí)間進(jìn)行近紅外及可見光光譜掃描,通過對(duì)海拔高度、臭氧密度、水蒸氣、氣溶膠、懸浮微粒等參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。衛(wèi)星數(shù)據(jù)覆蓋范圍較大,記錄的時(shí)間較長(zhǎng),能夠獲得十年或二十年的衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù),但精度較低,有效范圍約幾百平方公里;相比之下,實(shí)地測(cè)量能夠根據(jù)具體的實(shí)測(cè)地點(diǎn)進(jìn)行定位測(cè)量太陽能資源,有效范圍及數(shù)據(jù)的精確程度都比衛(wèi)星數(shù)據(jù)要好,但是,實(shí)地測(cè)量的測(cè)量范圍有限,測(cè)試時(shí)間較短,僅能得到有限區(qū)域的有限時(shí)間段內(nèi)的測(cè)試數(shù)據(jù)。
⑴衛(wèi)星掃描
以美國宇航局NASA衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù)為例,該數(shù)據(jù)是在衛(wèi)星掃描的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上與“基線地面輻射觀測(cè)網(wǎng)”數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)進(jìn)行修正整理。通過輸出不同的地理位置經(jīng)緯度坐標(biāo),得到該位置(有效范圍1°經(jīng)緯度,自1983年至2005年22年平均的太陽能月平均日輻射值
(單位為KWh/m2/d)。
⑵實(shí)測(cè)
選用國家氣象局氣象計(jì)量站標(biāo)定的自動(dòng)氣象站測(cè)試儀對(duì)內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗地區(qū)進(jìn)行太陽能資源測(cè)試,測(cè)試儀器靈敏度范圍為7~14μv·W-1m2。響應(yīng)時(shí)間≤35s(99%響應(yīng))。年穩(wěn)定性≤2%。測(cè)試地點(diǎn)位于額濟(jì)納旗達(dá)來庫布鎮(zhèn)中心,經(jīng)緯度坐標(biāo)為:東經(jīng)101°04′,北緯41°57′,測(cè)試時(shí)間自2007年1月至2007年12月。
3.2分析
實(shí)測(cè)值與相應(yīng)的衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)基本一致。
4、結(jié)論
經(jīng)過從全國太陽能資源分布情況分析,再加上實(shí)測(cè)太陽能輻射數(shù)據(jù)分析,得出的綜合結(jié)論是:額濟(jì)納旗地區(qū)太陽能資源極為豐富,太陽能發(fā)展?jié)摿薮?,從?shí)測(cè)的5年數(shù)據(jù)可以看出,年平均7178.39 MJ·m-2的太陽能輻射值在全國都位于前列,僅次于西藏地區(qū)。
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第一作者簡(jiǎn)介:魏新梅(1979年12月-),女,漢族,內(nèi)蒙古人,大學(xué)本科學(xué)歷,工程師,主要從事氣象地面測(cè)報(bào),氣象服務(wù)工作。