蘇春生
(烏蘭察布市集寧區(qū)氣象局,內(nèi)蒙古 集寧 012000)
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。為充分發(fā)揮集寧區(qū)資源優(yōu)勢,促進(jìn)太陽能氣候資源的高效利用,合理開發(fā)利用太陽能資源,開展對(duì)我區(qū)太陽能資源評(píng)估工作,掌握集寧區(qū)太陽能資源相關(guān)數(shù)據(jù)與因素,研究其變化趨勢,為集寧區(qū)可光能源應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃提供理論依據(jù)。
根據(jù)美國宇航局NASA數(shù)據(jù)庫氣象資料統(tǒng)計(jì),自治區(qū)太陽能資源較豐富,太陽能總輻射為1331~1722 千瓦時(shí)/(m2·年),僅次于西藏,居全國第二位。全區(qū)太陽能資源分布特點(diǎn)是自東向西南遞增,阿拉善盟、鄂爾多斯市和巴彥淖爾市等地區(qū)太陽能資源較好,尤其是阿拉善盟額濟(jì)納旗太陽能資源最為豐富。
集寧區(qū)的全年日照時(shí)數(shù)為2893.9h,年總輻射量在1400.09~1666.32千瓦時(shí)/m2之間,屬于太陽能資源較豐富地區(qū)。
集寧區(qū)屬典型的蒙古高原大陸性氣候。半干旱和干旱氣候的結(jié)合部,季風(fēng)氣候區(qū)與非季風(fēng)氣候區(qū)的結(jié)合部。其特點(diǎn)是降水少而集中,蒸發(fā)量大,溫差大,日照長,冬季漫長寒冷,春季干旱多風(fēng),氣溫順升緩慢,夏季短促溫?zé)帷H照战鹉昶骄照諘r(shí)數(shù)2893.9h,年平均氣溫 4.3℃, 年均風(fēng)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%。年蒸發(fā)量2179mm,是降水量的6倍,相對(duì)濕度52%,年均大風(fēng)日數(shù)27.2d。
集寧區(qū)一年中長時(shí)間受高空脊和地面高壓影響的日數(shù)最多,約占67%左右,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,太陽能資源豐富。
表1 1954~2017累年各月各要素統(tǒng)計(jì)表
集寧區(qū)日照時(shí)數(shù)年內(nèi)分布不均,以5月日照時(shí)數(shù)最多,為286.6h,12月最少,為202.4j。其中春夏秋季日照時(shí)數(shù)大于冬季,準(zhǔn)確來說,冬季利用價(jià)值較低,主要受自然季節(jié)影響,冬季月計(jì)算太陽總輻射量與可照時(shí)數(shù)就小于夏季。根據(jù)歷年氣象統(tǒng)計(jì)資料集寧區(qū)年平均日照時(shí)數(shù)為 2893.9h,平均每天約8h,說明太陽能資源利用價(jià)值較高,而且各種天氣因素影響也少,歷年晴天所占的天數(shù)為1267d,陰天占476d。
太陽能穩(wěn)定程度用一年中各月日照時(shí)數(shù)大于6h的天數(shù)的最大值與最小值的比值來表示。當(dāng)?shù)靥柲苜Y源全年變幅的大小,比值越小說明太陽能資源全年變化越穩(wěn)定就越利于太陽能資源的利用。此外,最大值與最小值出現(xiàn)的季節(jié)也反映了太陽能資源的一種特征。
根據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料最大值與最小值的比值為29/14=2.1>2,說明集寧區(qū)太陽能資源全年輻射量穩(wěn)定性相對(duì)較差。
根據(jù)中國氣象局頒布的"太陽能資源評(píng)估方法"(QX/T89-2008)及已有的研究表明,利用各月日照時(shí)數(shù)大于6h的天數(shù)為指標(biāo),可反映一天中太陽能資源的利用價(jià)值。一天中日照時(shí)數(shù)如小于6h,則認(rèn)為太陽能不具有利用價(jià)值。
根據(jù)對(duì)集寧區(qū)歷年日照時(shí)數(shù)的小時(shí)輻射量統(tǒng)計(jì),11~13正午太陽時(shí)的平均日照時(shí)數(shù)最長,即集寧區(qū)最有利太陽能資源利用的時(shí)段是中午。