包头市太阳能资源及其开发利用前景分析.pdf

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1、内蒙古农业科技2011(5):81—82InnerMongoliaA鲥culturalScienceAndTechnology包头市太阳能资源及其开发利用前景分析夏雪莲.苏日娜(包头市气象局,内蒙古包头014030)擅羹:文章应用包头市7个气象站1971—2000年的气象资料,利用相关原理,计算了全市的太阳辐射资源、太阳能功率和光电转换.并对太阳能的利用做了分析。关键词:太阳辐射:太阳能中圈分类号:s214文献标识码:A10.3969/j.jssn.1007--0907.2011.05.040文章编号:1007—0907(20ll脚.0吣l—02TheSol

2、arEnergyResourcesAnalysisofBaotouXIAXue-lian(BaotouMeteorologicalBure¨.Baotou014030,China)Abstract:Thistextu8e8themeteorologicalmaterialsof1971—2000yearof7weatherstationsinBaotou.utilizerelevantprinciples,havecalculatedthesolarradiationrefoulN:e,powerofsolarenergyandphotoeleetricit

3、yofthewholecityarechanged,andhasmadeanalysistotheu8eofthesolarenergy.Keyword:Solarradiation;Solarenergy包头地区的太阳能资源非常丰富.尽管太阳能的利用在目前的能源结构中所占的比例非常微小.但随着常规能源的日益减少和太阳能科学技术水平的提高.太阳能将逐渐成为主要能源之一,是未来的替代能源.具有广阔的发展前景。1太阳辐射1.1计算方法地球上太阳能分布并不均衡.这主要是受地理位置(天文辐射随纬度的不同而不同)。太阳实照时数(受天空的遮蔽状况、高山、建筑物的影响等)

4、和大气透明度的不同而引起的。这就是说。任一地点的太阳总辐射的计算公式.原则上可以用下式表示:Q=Qofl(p)f2(s,n)(1)式中O和Qo分别为太阳总辐射和天文辐射在某一时段内的总量。f1(p)代表大气透明系数P的函数。直观上可以理解为大气透明度造成的修正项。Q函(p)表示天文辐射经过大气透明度修正后的辐射量。s和n分别是日照百分率和总云量。为了便于计算。根据我国一些学者的研究。常用的计算公式为:Q=Qo(a+bs)(2)式中Q0为天文辐射,$为日照百分率,a和b为经验系数。近似认为a代表大气透明度。b代表云。1.2太阳总辐射包头没有日射观测站.只能使用

5、毗邻地区的日射资料进行推算。按照气候类型相同或相似的原则.利用相关与回归原理,通过计算求得太阳总辐射。市区、萨拉齐、石拐和固阳使用呼和浩特的资料,白云鄂博、达茂旗等使用二连浩特的资料.鉴于篇幅关系.具体计算公式从略。表l是太阳总辐射的计算值。全市总辐射在5800~6400MJ/m2,其中自云鄂博最大,为6369MJ/mz,市区最小。为5846附。从月际变化来看,5月和6月的总辐射最大.从7月开始减小,12月达极小值。总辐射的地理分布特点主要是由于大气透明状况和云量造成的.月际变化趋势主要是由于大气上界的天文辐射量造成的。囊1包头市太阳总辐射(MJim211.

6、3生理辐射在太阳辐射中.通常把0.38--0.71tLm光谱区的可见光辐射称为生理辐射,或称为光合有效辐射。在这个光谱区内。叶绿素收稿日期:201l—08—3l选择和吸收可见光。植物在光合作用过程中同化光能。生理辐射与总辐射的比值K在相当大的地域范围内非常稳定.只要求出日射站的K值,就可以求邻近地区的生理辐射值。经过对呼和82内蒙古农业科技No.5浩特市K值的计算结果表明.生理辐射相当于太阳总辐射的48%。表2是生理辐射的计算值,其地区分布和月际变化,与总辐射一致。全市生理辐射在2800—3100删,包头市区最小,为2805MJ,m2;白云鄂博最大,为305

7、7MJ,m2。衰2包头市太阳生理辐射(MJim2)农作物的生长发育是在一定的温度范围内实现的.如果温度过高或过低.即使光能资源再充足也不能被作物同化利用。一般来说,当日平均气温低于0"C时,生理辐射不能被作物在自然条件下利用。表3是各地13平均气温≥O℃、≥5cc和≥10。(2期间的太阳总辐射和生理辐射。(I)在≥O℃期间,全市除希拉穆仁外,各地均在4000砌恤2裹3不同时段的太阳辐射(MJim2)以上.萨拉齐为4710MJ/m2。是全市太阳总辐射最多的地方。生理辐射与总辐射的情况相类似。(2)在≥5℃期间,市区、萨拉齐在4000MJ/m2以上,其余各地均小

8、于4000MJim2。经计算,≥5℃期间的总辐射占年

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