韩世昌 张成军 贾国忠 梁继忠 戴小景

摘 要 通过对固原市2004—2013年太阳总辐射和日照资料进行分析发现，近10年总辐射为5 377～6 056 WJ·m-2，有明显下降趋势，太阳能资源稳定度为1.4～3，多数年份稳定，适合太阳能资源的合理开发利用。

关键词 太阳能；资源评估；固原市

中图分类号：TK81 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.14.095

固原市是太阳能资源较为丰富的地区，为了充分发挥固原市光热资源优势，合理开发和利用太阳能，对固原市太阳能资源进行评估分析，为固原市盐化工循环经济扶贫示范区光伏产业园区的规划建设提供科学依据。同时，合理开发和利用太阳能能推动固原市能源、经济与环境的和谐共存，促进社会可持续发展，对市域内生态治理、气候环境改善、旅游产业发展和宁夏“西电东送”电源点建设都具有积极的推动作用[1]。

1 资料的来源及处理

本文选取固原市气象站2004—2013年辐射和日照时间的观测资料，从观测事实出发绘制历史曲线，对固原市的太阳能资源进行评估分析。

2 太阳能辐射分析

2.1 太阳总辐射年际变化

根据固原自动观测仪器观测数据，近10年固原市平均总辐射为5 650.1 WJ·m-2。2004年的最大值为6 056 WJ·m-2，2012年的最小值为5 377 WJ·m-2，两者相差679 WJ·m-2。由图1可见，近10年总辐射为5 377～6 056 WJ·m-2，除2006年外，辐射总量年际变化均呈下降趋势，2013年开始又呈现上升趋势

2.2 太阳总辐射月变化

如图2所示，近10年，原州区太阳总辐射的月平均值中，最大值出现在5月，为648 WJ·m-2，最小值出现在12月 为296 WJ·m-2，二者相差达352 WJ·m-2。4—8月超过550 WJ·m-2，11月到次年1月低于350 WJ·m-2。太阳辐射夏秋多，秋冬明显减少，进入秋季后太阳直射点南移，接收的太阳辐射也随之减小。

2.3 日照时间年变化

固原市日照时间的多年平均值为2 590.2 h，近10年的平均值为2 526.0 h，减少64.2 h，呈现出每隔一年有一个波动的变化趋势，日照时间的年际变化均呈下降趋势与辐射总量年际变化趋势一致，如图3所示。

由图4可知，近10年最大日照时间在2004年，为2 650 h，最小日照时间为2011年，为2 340 h。但2013年是一个极端降水大值年，但日照时间并不低，这主要是由于无降水的阴天日数减少，白天云量较少。月日照时间最大值出现在5月，为251 h，月日照时间最小出现在9月，为160 h，4—6月日照时数均超过240 h，是全年日照最丰富的时期。

3 太阳能资源评估

3.1 太阳能资源稳定程度评估

利用各月日照时数大于6 h天数的最大值与最小值的比值反映太阳能资源的稳定程度[2]。其中当比值小于2时，资源稳定；比值大于4时，说明资源不稳定；比值为2～4时，资源较稳定[3]。其等级如表1所示。

式（1）中：K为太阳能资源稳定程度指标，无量纲；Day1，Day2…Day12为1-12月各月日照时数大于6 h的天数，单位为天（d）；max（）为求最大值的标准函数；min（）为求最小值的标准函数[4]。

3.2 太阳能资源稳定度年际变化

由图5可知，近10年的太阳能资源稳定度为1.4～3，最小是2012年，最大是2011年，小于2的年份占60%。说明多数年份稳定，少数年份比较稳定，适合太阳能资源的合理开发利用。

3.3 太阳能资源稳定度月际变化

由图6可知，近10年各月太阳能资源稳定度的较大值出现在9月、11月和1月，为2～2.3，属比较稳定，其他9个月都小于2，为1.2～1.9，属稳定，适合太阳能资源的合理开发利用。

4 太阳能资源利用价值评估

利用各月日照时数大于6 h的天数作为太阳能发电可利用指标，可以反映一天中太阳能资源的利用价值。近10年来，固原市平均年日照时间大于6 h的天数约为227天，占全年62.2%，属太阳能资源利用性较好的地区，如表2所示。

5 太阳能资源综合评估

固原市日照强，太阳能资源丰富，太阳能利用潜力大。2004—2013年的太阳辐射分布年际变化比较稳定，其数值多在5 577～6 056 MJ·m-2，年平均太阳辐射为5 650 MJ·m-2，由表3可知，太阳能资源稳定好，利用价值高。按照气象行业标准《太阳能资源评估方法》（QX·T89—2008），固原市属于太阳能“资源很丰富”的地区，是太阳能资源利用条件很好的地区，非常适合建设太阳能光伏发电站[5]。

参考文献：

[1] 陈震，王冠，王丹.唐山市太阳总辐射变化特征分析[J].现代农业科技，2017（16）：187-188.

[2] 楊勇，普宗朝，黄杰待，等.博州地区1961—2006年太阳能资源的分析评估[J].沙漠与绿洲气象，2008，2（5）：41-45.

[3] 冯瑞萍，张智，姜娜娜，等.银川市太阳辐射气候变化特征分析[J].江西农业学报，2013（25）：111-114.

[4] 崔日鲜.山东省太阳总辐射的时空变化特征分析[J].自然资源学报，2014，29（10）：1780-1791.

[5] 赵伟，顾骏强，杨军，等.杭州太阳总辐射变化特征分析[J].资源科学，2009，31（9）：1587-1591.

（责任编辑：刘昀）