梅滿

摘? ?要：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升在加快了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的同時(shí)，也使得人們對(duì)電力能源需求有所增加，為滿足人們對(duì)電力資源的使用需求，電力行業(yè)加快了對(duì)光熱發(fā)電與光伏發(fā)電的探索和建設(shè)，太陽(yáng)能發(fā)電成為現(xiàn)今產(chǎn)生電力資源的重要途徑。為了避免太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目前期工作的盲目性，文章對(duì)電力行業(yè)太陽(yáng)能資源評(píng)估方法展開分析和研究，以促進(jìn)電力行業(yè)對(duì)太陽(yáng)能資源的開發(fā)和利用。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè);太陽(yáng)能;資源評(píng)估方法

人們生活水平提高的同時(shí)也導(dǎo)致了一些環(huán)境問題的產(chǎn)生，所以社會(huì)生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域在發(fā)展的同時(shí)，也注重了環(huán)境保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)，在電力行業(yè)，開發(fā)和利用太陽(yáng)能資源是實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、緩解全球氣候變暖問題的有效措施，所以電力領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)能資源的開發(fā)與利用，在這一過程中，需要應(yīng)用到有效的太陽(yáng)能資源評(píng)估方法。

1? ? 統(tǒng)計(jì)反演法

這種太陽(yáng)能資源評(píng)估方法是在數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，需要進(jìn)行大量的樣本分析，然后建立各要素與太陽(yáng)輻射之間的統(tǒng)計(jì)方程，最后計(jì)算出無(wú)觀測(cè)地區(qū)的太陽(yáng)能輻射數(shù)值。在建立與太陽(yáng)能輻射有物理關(guān)聯(lián)的要素時(shí)，其來(lái)源分為地面觀測(cè)資料和衛(wèi)星遙感觀測(cè)資料兩種?；诘孛嬗^測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)反演法又稱為氣候?qū)W方法，是在氣候?qū)W原理的基礎(chǔ)之上衍生出來(lái)的對(duì)太陽(yáng)輻射量的計(jì)算方法，是每個(gè)輻射量所用初始值與氣候?qū)W要素的線性或非線性函數(shù)。計(jì)算時(shí)，根據(jù)初始值計(jì)算太陽(yáng)能總輻射量，對(duì)初始值的選擇有3種，分別為理想大氣輻射、天文輻射和晴天總輻射，3種形式有對(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，但是在本質(zhì)上是一致的，不同處在于對(duì)太陽(yáng)輻射的影響因子，由于不同初始值選擇有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，所以實(shí)際應(yīng)用過程中結(jié)合計(jì)算區(qū)域、觀測(cè)資料的具體情況選擇初始值形式。比如在實(shí)際情況中濕度、溫度、垂直廓線等信息充足，則選擇晴天總輻射的形式。如果計(jì)算區(qū)域內(nèi)海拔較高，則采用天文輻射的形式。氣候?qū)W計(jì)算中初始值對(duì)比如圖1所示。

散射輻射、直接輻射兩種計(jì)算方法在本質(zhì)上與總輻射有較大的一致性，主要的區(qū)別點(diǎn)在于有不同的經(jīng)驗(yàn)方程形式。就太陽(yáng)直接輻射而言，其達(dá)到地面的過程相對(duì)簡(jiǎn)單，所以在計(jì)算方法方面也較為統(tǒng)一。而到達(dá)地面的太陽(yáng)反射輻射，在晴天受大氣透明度、太陽(yáng)高度等的影響，如果在有云的天氣中，還受到云的各項(xiàng)性質(zhì)的影響。因此其計(jì)算方式還需結(jié)合運(yùn)量進(jìn)行[1]。

在太陽(yáng)能資源評(píng)估方法中，氣候?qū)W方法有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，主要優(yōu)點(diǎn)有明確的物理意義，無(wú)論是何種氣候?qū)W要素，都與太陽(yáng)輻射量有一定的關(guān)系。在這一基礎(chǔ)上，計(jì)算過程相對(duì)簡(jiǎn)單，大多數(shù)計(jì)算形式為一次函數(shù)或二次函數(shù)。所以能產(chǎn)生較高的計(jì)算精度，氣候?qū)W計(jì)算方法是目前太陽(yáng)能資源評(píng)估方法中應(yīng)用較為廣泛和使用較為成熟的一種方法。但是其缺點(diǎn)卻包括了地形的遮蔽會(huì)帶來(lái)計(jì)算的誤差，天氣狀況變化較大的區(qū)域內(nèi)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算誤差的形成，且統(tǒng)計(jì)法本身存在一定的局限性，不能滿足實(shí)際開發(fā)利用的需求[2]。

2? ? 物理反演法

太陽(yáng)輻射經(jīng)大氣層后，到達(dá)地面，這一過程中受到空氣中的氣溶膠、云、水汽等的影響作用，太陽(yáng)輻射可能被削弱，所以，導(dǎo)致太陽(yáng)輻射到達(dá)地面后發(fā)生一定的變化，在這種輻射傳輸理論上發(fā)展起來(lái)的物理反演法，是國(guó)際上太陽(yáng)能資源評(píng)估方法中的主流方法。從目前的氣象臺(tái)建設(shè)情況分析，各種觀測(cè)項(xiàng)目在水平與垂直空間的分布上，無(wú)法為物理反演法提供足夠的資料，但是衛(wèi)星遙感資料能夠滿足這一要求，所以實(shí)施物理反演法的太陽(yáng)能輻射資源評(píng)估方法時(shí)，需要利用衛(wèi)星遙感資料[3]。

3? ? 復(fù)雜地形下的計(jì)算方法

由于氣象臺(tái)站所處位置基本上都是地形平臺(tái)的區(qū)域，且氣候?qū)W方法受地勢(shì)的影響容易發(fā)生計(jì)算偏差，所以，還需要基于復(fù)雜地形下的太陽(yáng)能資源評(píng)估方法。從我國(guó)國(guó)土面積的整體形勢(shì)分析，我國(guó)是一個(gè)多山、多丘陵的國(guó)家，復(fù)雜的地質(zhì)條件需要有復(fù)雜地形下計(jì)算方法的支持，在這一基礎(chǔ)上，將復(fù)雜地形下太陽(yáng)總輻射分為散射輻射和直接輻射兩部分，分別加以計(jì)算。其中坡地散射輻射在計(jì)算過程中主要考量的因素包括：太陽(yáng)與坡地的相對(duì)位置、坡地地形的遮蔽影響以及山地發(fā)射的影響。在這一過程中，充分利用各種地理數(shù)據(jù)，能夠提高計(jì)算的精準(zhǔn)度，提高太陽(yáng)能資源評(píng)估效果[4]。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了更好地促進(jìn)電力領(lǐng)域的發(fā)展，充分利用太陽(yáng)能資源，需要應(yīng)用有效的太陽(yáng)能資源評(píng)估方法，從復(fù)雜地形下的計(jì)算方法、物理反演法以及統(tǒng)計(jì)反演法幾種方法的適應(yīng)情況以及優(yōu)缺點(diǎn)分析來(lái)看，結(jié)合不同需求，選擇適合的太陽(yáng)能資源評(píng)估方法，提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[參考文獻(xiàn)]

[1]趙華睿，鄔曉冬，宋煜，等.太陽(yáng)能資源評(píng)估方法的初步研究[C].北京：第35屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)S6應(yīng)對(duì)氣候變化、低碳發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)，2018.

[2]袁云.談太陽(yáng)能資源評(píng)估及其對(duì)項(xiàng)目開發(fā)的重要性[J].環(huán)境與發(fā)展，2017（6）：17-18.

[3]申彥波.我國(guó)太陽(yáng)能資源評(píng)估方法研究進(jìn)展[J].氣象科技進(jìn)展，2017（1）：77-84.

[4]陳莉，余成印，敖日格勒.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中太陽(yáng)能資源的評(píng)估方法[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2012（8）：68-69.