东营市太阳能资源评估分析

张洪卫，张立清，刘春兰

(1.兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000;2.山东省东营市气象局，山东东营257091)

太阳能已经被国际公认为是未来最有竞争力的能源之一，太阳能资源具有取之不尽、用之不竭;不污染环境、不破坏生态;周而复始、可以再生;分布广泛、使用方便;就地可取、不需运输等特点，因此太阳能利用前景广阔。目前世界各国十分重视太阳能资源的开发利用工作，可通过生物转换、光热转换、光电转换、光化学转化等方式利用太阳能。为了加强东营市太阳能资源的高效利用，科学合理的应用开发利用太阳能资源，减少不可再生的化石类能源的利用，必须做好太阳能资源评估工作。准确评估区域内的太阳能资源，对于该区域内的太阳能资源开发利用具有较强的指导意义。

1 东营市太阳能资源

太阳能资源的多少一般以到达地面的太阳总辐射量来表示。太阳总辐射量与天文因子、物理因子、气象因子等关系密切，在实际工作中通常利用半经验、半理论的方法，建立各月太阳总辐射量与相关因子之间的经验公式，计算各月太阳总辐射量，从而得到每年太阳能资源的数量。

为了更充分地开发和利用太阳能资源，根据太阳能资源中的一些主要指标进行太阳能资源进行的评估是十分必要的。表1列出了根据30年的观测数据计算出的东营市逐月太阳能资源参数。

2 太阳能资源丰富程度评估

以太阳总辐射的年总量为指标，进行太阳能资源丰富程度评估。按文献[1]的划分，太阳能资源丰富程度等级见表2。

东营市的年平均太阳总辐射量为5 199 MJ·m－2，即1 441 kW·h·m－2，属太阳能资源一般地区。主要是受大陆性季风性气候影响，雨日较多，雨云产生遮挡作用，减少了太阳的直接辐射，另外，空气中尘粒杂质稍多，空气的吸收与散射作用增强，这样大大减少了太阳到达地球表面辐射量，使东营市与同纬度内陆地区比较，太阳辐射量要小得多。

3 太阳能资源利用价值评估

一天中日照时数如小于6 h，其太阳能一般没有利用价值。利用各月日照时数大于6 h的天数为指标，反映太阳能资源的利用价值。

东营市各月日照时数大于6 h的天数差别较大(表1)，4－8月较高，11月至次年2月较低，其中8月份日照时数最大，正是秋高气爽的应照。7月份低于6月份与8月份，也正是东营市历年的雨季的准确反应，也就是在夏秋，太阳能的可利用价值较高，冬季利用价值较低。冬季月太阳总辐射量与日照时数小于夏季，比较符合人们夏季用水量较大冬季用水量小的习惯，但对于全年均匀用能如太阳能照明、太阳能光电及集中冬季用能的太阳能采暖较为不利。根据历年气象统计资料东营市年平均日照时数为2 712.5 h，平均每天为大于7 h，说明东营市的太阳能具有可利用价值，但受各种天气因素影响较大。

4 太阳能资源稳定程度评估

一年中各月日照时数大于6 h的天数最大值与最小值的比值，可以反映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21/14，说明东营市太阳能资源全年辐射量变化不大，而且总辐射量并不小，应以全年总辐照量为主要利用依据，在要求不是太严格的地方，可适当降低使用要求，在要求严格的地方，需考虑辅助加热措施。

东营市属暖温带大陆性季风气候，年气温波动不大，历史极端最低气温仅－18.1℃，在做好保温的情况下，一般不用考虑防冻辅助加热。

5 太阳能资源日最佳利用时段评估

利用太阳能日变化的特征作为指标，评估太阳能资源日变化规律。以当地正太阳时9:00－10:00的年平均日照时数作为上午日照情况的代表，以正太阳时11:00－13:00时的年平均日照时数作为中午日照情况的代表，以正太阳时14:00－15:00的年平均日照时数作为下午日照情况的代表。哪一段时期的年平均日照时数长，则表示该段时间是一天中最有利太阳能资源利用的时段。对东营市太阳能分时辐射量统计结果如表3。由表3可知东营市正午11:00－13:00的平均日照时数最长，即一天中最有利太阳能资源利用的时段是中午。

表3 东营市太阳能分时辐射量

6 小结

东营市属我国沿海城市，位于黄河三角洲地区，为太阳能资源一般的三类地区，接近资源较丰富的二类地区。但地处沿海，受季风性气候影响，空气中水汽含量较高，容易形成云和雾，影响太阳辐射。东营市的太阳能资源相对较稳定，在太阳能利用方面应考虑太阳能在少数年份不稳定性所产生的问题。统计计算结果显示，11:00－13:00时的太阳能的平均辐射强度与辐射时间都是一天内最强的时段，因此最佳利用时间是11:00－13:00。

[1]中国气象局.太阳能资源评估方法[M].北京.气象出版社，2008.