宿迁市太阳能资源

宿迁市太阳能资源评估

章锐

（能源与动力工程学院，江苏大学，212013）

摘要：本文利用2010年至2014年淮安辐射站的太阳总辐射和宿迁观测站的日照时数等观测资料，对宿迁市的太阳能资源进行分析评估，结果表明宿迁市太阳能资源分布在全国来说属于资源丰富区，且最近几年太阳总辐射无明显变化,日照资源稳定。为了缓解当今面临的资源紧缺的问题，宿迁市太阳能资源值得最为新能源大力开发利用。

关键字：太阳能资源；太阳总辐射；日照时数

Abstract： Based on the total solar radiation of Huaian station and sunshine duration of Suqian station from 2010 to 2014 , evaluate the solar resources in Suqian. The results show that distribution of solar resources of Suqian City belongs to the resource rich region in the country, and no obvious change was observed on total solar radiation in recent years，sunshine resources is also stable. In order to alleviate the shortage problem facing today, worth of solar energy resources in Suqian is the most vigorous development and utilization of new energy.

Key words:Solar energy resources；total solar radiation；sunshine duration

1 引言

人类对不可再生能源的过度开发和利用已不可逆转的造成资源逐步枯竭，使得全球气候变暖、极端天气气候事件发生的频率和强度明显增大。气候变化已经成为中国经济社会的问题，许多自然系统正受到区域气候变化特别是温度升高的影响。要避免更大的灾难，只有大力发展和使用可再生能源、减少温室气体排放。近年来，随着我国经济的快速发展，能源短缺问题日益严重，能源生产中所产生的大气污染问题也非常突出。为促进我国经济社会的可持续发展，合理开发利用清洁、可再生能源是缓解能源短缺和环境污染问题的有效途径。太阳能作为永久

性能源，具有无污染、清洁可再生、自然界普遍存在、无须运输等优点，被国际公认为未来最有竞争力的能源之一。分析评估太阳能资源状况 , 是开发利用太阳能的基础。由于我国的太阳能总辐射观测站较少,科研人员大多利用气候学计算方法对无资料地区太阳总辐射进行计算和分布特征分析,但与直接使用观测资料相比 ,该法误差较大 , 计算结果不准确。由于宿迁无辐射站且淮安与宿迁相距很近，所以本文利用2010年到2014年这五年淮安辐射站的太阳总辐射和宿迁观测站的日照时数等观测资料对宿迁市的太阳能资源进行分析评估 , 以了解宿迁市太阳能资源状况 , 为合理开发利用宿迁市太阳能资源提供依据。

2宿迁市地理和气候概况

宿迁市位于北纬33.9°, 东经118.2°。地处江苏省北部，属暖温带亚湿润季风气候，四季分明，季风盛行，秋冬季盛行东北风，春夏季盛行东南风；光照充足，热量丰富，雨水充沛，雨热同期，无霜期较长，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽。年平均日照2200小时，年平均气温14.3℃左右，平均无霜期200天，年降水量在1000毫米上下，但分布不均，6-8月雨量占年降水量近六成，易形成春旱、夏涝、秋冬干燥天气。

3宿迁市太阳能资源分布情况

根据2010-2014年淮安气象站太阳总辐射和宿迁气象站全年日照总时数统计资料，如图1。宿迁市太阳总辐射最多的年份为2013年4736.95 MJ/m2,最小的年份为2011年4321.35 MJ/m2,最多年份和最少年份相差415.6 MJ/m2，五年平均太阳总辐射为4532.25 MJ/m2，根据太阳能资源丰富程度等级表，见表1，宿迁市太阳能资源属于资源丰富区。日照辐射量受天气影响较大，5-7月太阳总辐射值为较大值，但是由于梅雨的原因，6月出现较低值。以 3—5 月代表春季，6—8 月代表夏季， 9—11月代表秋季， 12—次年 2 月代表冬季，就宿迁市而言，四个季节中总辐射量按由大到小的顺序依次为夏季，春季，秋季，冬季。

图1 2010-2014年太阳年总辐射和日照时数统计图宿迁站日照时最多为2010年2255 h，最少为2014年1943.7 h，平均2071.66 h。总体来说宿迁市日照时数较稳定，且最近五年来说相差不大。年日照时数与年太阳总辐射不一定存在正相关关系。

表1 太阳能资源丰富程度等级表

等级太阳总辐射年总量资源丰富程度

1 6300 资源最丰富

2 5040-6300 资源很丰富

3 3780-5040 资源丰富

4 < 3780 资源一般

4太阳能资源影响因素

太阳能资源狭义上指可以直接利用的太阳能总辐射以及与之有联系的日照时数和日照百分率。太阳辐射的大小可以用太阳辐射强度I来表示，太阳射线在到达大气层上界时，垂直于太阳射线方向上，辐射强度 I0=1367W/平方米。但由于实际地球与太阳距离的变化，使得接收到的太阳辐射逐月变化。最大与最小值相差约 7%。

影响太阳辐射强度的因素有太阳高度角、地理纬度、海拔高度、天气状况、

大气透明度和太阳活动强度等。太阳高度角越大，穿越大气的路径就越短，大气

对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强。例如，中午的太阳辐射强度比早晚的强。太阳直射纬度的变化，以南北回归线为界，回归线以内的部分，为地球上天文辐射最强的地带，在回归线以外，纬度越高，太阳辐射量越低。海拔越高空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强。例如，青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。晴天云少，对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐 射强。大气透明度高则对太阳辐射的削弱作用小，透明度高， 便于阳光穿过。使到达地面的太阳辐射强，大气透明度的主要影响因素是空 气质量。太阳活动周期为11年，活动强烈时，辐射量大，活动减弱时，辐射量小，但影响不是很大。

5 宿迁市太阳能资源稳定度评估

通过对太阳能资源分布基础数据的统计分析，可以进行太阳能资源利用评估。太阳能资源评估方法中太阳能资源稳定程度用各月的日照时数大于6h 天数的最大值与最小值的比值表示：

12121212max(day ,day ,L,day )min(day ,day ,L,day )

K （1） 宿迁市2014年每个月日照时数大于6h 的天数日照统计资料，如图2。根据公式（1），由实测资料计算宿迁市气象站2014年表征太阳能资源稳定程度的K 值，得出2014年宿迁市日照稳定度的K 值为1.85，由表2，说明宿迁市太阳能日照资源属于稳定级别。

图2 宿迁市2014年每个月日照时数大于6h 天数