海南州地区共和县太阳能资源现状及开发利用

王宛青

（海南州气象局，青海 共和 813000）

随着经济发展和人口规模扩大，世界已经面临传统能源不足危机，同时煤炭等传统能源燃烧产生环境污染问题已成为影响当前人类生存和发展世界性问题。太阳能资源清洁无污染，取之不尽、用之不竭，在自然界中普遍存在、无需运输，且利用太阳能资源发展产业不会产生污染问题、成本低，在新能源利用中优势领先。青海海南州地区太阳能、风能开发潜力巨大，全年日照时数2500h以上，风能可用时间频率在60%以上，目前已实现光伏和风能并网发电3942.5兆瓦，重点推介现代生态农牧业、新型清洁能源、高原文化旅游等产业项目，共29个投资项目成功签约，签约总额42.8亿元。文章利用海南州共和县2014-2017年观测站太阳总辐射量及日照时数等资料对共和县太阳能资源分析，了解共和县太阳能资源状况，为当地太阳能资源合理开发利用提供参考依据。

1 研究区域地理及气候概况

太阳能资源丰富程度等级划分标准为，太阳年总辐射量＞6300 MJ/m2，为1级，太阳资源最丰富；太阳年总辐射量5040～6300 MJ/m2，为2级，表明太阳能资源很丰富；太阳年总辐射量在3780～5040 MJ/m2，为3级，表明太阳能资源丰富；太阳年总辐射量＜3780 MJ/m2，为4级，说明太阳能资源一般。其中春季为3-5月，夏季为6-8月，秋季为9-11月，冬季为12月至翌年2月。

共和县位于青海省东北部（35.5°～37.2°N、99°～101.5°E），以高原山地为主，北部是日月山隆起带及青海湖盆地，中部是青海南山及山南侧共和盆地，南部是鄂拉山区和黄河谷地，平均海拔3200 m，最高峰鄂拉山切龙岗，海拔5290 m，黄河谷地龙羊峡海拔最低，2460 m。共和县属高原大陆性气候，温凉且昼夜温差大，日照充足，干旱少雨，年平均气温4.1℃，年均降水量250～450 mm。由于海拔高，干燥少云，空气稀薄、洁净，阳光灿烂，日照充足，太阳辐射强烈，全年日照时数2670.4～3036 h，平均日照率61%～69%，平均日照时数6.2～9.4 h，年太阳辐射总量平均165.5千卡/m2，境内蕴藏着丰富光能资源，全县总面积三分之一地区（倒淌河、塔拉滩、切吉等地）均可开发利用太阳能资源，太阳能发电前景广阔。

2 共和县太阳能资源特征分析

2.1 年太阳辐射量

太阳辐射量大小采用太阳辐射强度表示，由于地球围绕太阳旋转运动，地球与太阳之间距离不断发生变化，因此一年中接收到的太阳辐射逐月存在差异。2014-2017年共和县年均太阳辐射量7636.51 MJ/m2，最多年份7812.71 MJ/m2，在 2014 年，最少年份 7281.62 MJ/m2，在 2017 年，相差531.09 MJ/m2，按照太阳能资源丰富等级划分标准，共和县为太阳能资源最丰富区域。太阳辐射量变化受地方天气影响较大，以3月最多，712.63 MJ/m2，9月最少，为557.95 MJ/m2；一年中，共和县太阳总辐射量依次排列为：春季最多，为2061.46 MJ/m2，夏季次之，为 1934.62 MJ/m2，秋季最少，为1818.39 MJ/m2，冬季略多于秋季，为 1822.06 MJ/m2。

2.2 年日照时数

日照时间越长，地面获得太阳辐射越多，反之就越少。统计2014-2017年共和县全年日照时数和太阳总辐射量得出图1，共和县年平均日照时数3455.55 h，年日照时数最多为3500.27 h，在2015年，最少为3406.72 h，在2017年，共和县年日照时数稳定，近4年相差不大。年日照时数以春季最多，其次是夏季和秋季，冬季最少，春、夏、秋、冬季分别占年总日照时数27.2%、26.8%、26.4%和19.6%。共和县年日照时数月分布为两头多、中间少，7月最多，为317.12 h，其次是6月，为305.97 h，2月最少，为258.6 h，12月为次少。

图1 2014-2017年共和县年太阳总辐射量及年日照时数统计

3 共和县太阳能资料开发利用

近年青海省利用得天独厚资源优势，先后出台清洁能源产业规划及相关扶持政策，推动绿色能源产业快速发展，将丰富太阳能资源转化为绿色发展经济新动能。2011年底投产并网发电的共和光伏电站，位于恰卜恰镇西南塔拉滩，太阳辐射强，日照时长，光能资源丰富，发电容量30兆瓦，工程出线电压等级110kV。2013年12月4日共和县光伏发电园区内世界最大规模水光互补光伏电站——龙羊峡水光互补320兆瓦并网光伏电站正式启动并网运行，平滑稳定电源在青海省实现从“绿电7日”到“绿电9日”成功实践中发挥了重要作用。

2017年底青海省实现太阳能发电量113亿kWh，居全国第一，集中式光伏电站装机容量791万kW，同比增长16%，居全国第二，4个光热发电项目、2个多能互补集成优化示范工程、2个光伏发电应用领跑基地入选国家示范项目名单，其中海南州基地建成光伏349万kW。2018年在建共和县塔拉滩850兆瓦龙羊峡水光互补光伏发电项目，为水光风多能互补集成优化示范项目工程1000兆瓦光伏项目，生态光伏运用，使光伏子阵区风速降低约50%、蒸发量减少约30%，利于遏制地方土地荒漠化，同时植被形成绿色屏障还能改善光伏电站周边环境，降低风沙对光伏电站发电量造成损失，实现项目“双赢”。

4 结语

共和县作为太阳能资源丰富地区之一，在我国西北地区新能源开发利用中占据重要作用，因此当地气象部门要加强光能资源分析评估，提升精细化数值预报技术，合理掌握太阳能辐射变化周期性，科学调度，并加强灾害性天气预报预警，做好大风、雷电、冰雹等防御，保障光伏电站、电网安全运行。