熊友良 戚英

摘要 本文利用全国122个站点1951—2000年辐射日数据，通过对比重点分析了近40年吐鲁番地区辐射量变化特征。结果表明，1961—2000年吐鲁番地区光热资源丰富，呈上升趋势；据此提出建议，即在该地区发展太阳能产业，以弥补可再生能源少、能源结构单一的缺陷，从而进一步发展吐鲁番农业、旅游业，实现经济跨越式发展。

关键词 辐射量；光热资源；利用建议；新疆吐鲁番

中图分类号 P422.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）21-0208-01

太阳能光热资源具有安全可靠、无噪音、无污染、制约少、故障率低、维护简单等优点，其取之不尽、用之不竭，廉价、使用方便，是缓解能源紧张的新途径[1-2]。地球上太阳能资源分布与各地纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关[3-4]。吐鲁番是我国太阳能光热资源最丰富地区之一，年均日照时数长达3 200 h以上，阳光热辐射量达583.93 kJ/cm2，全地区高达4 102万MJ。吐鲁番地区种植大棚蔬菜较其他地区成本低，冬季无需为大棚保温花费巨资，更无需投入加温费用，夏季地表温度高，可彻底杀灭土壤中病毒、虫卵，一年四季都可进行蔬菜生产，种植效益高。

1 吐鲁番地区地理及气候概况

吐鲁番位于天山南麓，地貌为“两山夹一盆”，博格达山和库鲁克塔格山南北夹峙，中间是吐鲁番盆地，盆地最低处为艾丁湖，低于海平面154.4 m。吐鲁番地区属典型大陆性暖温带荒漠气候区，是中国夏季气温最高地区，每年6—8月平均气温35～37 ℃，极端最高温度可达49 ℃，地表温度超70 ℃，日照充足，热量丰富，极端干燥，降雨稀少，年平均降水量仅16.6 mm，年平均气温13.9 ℃，全年日照时数3 000～3 200 h，太阳年辐射量583.93～629.55 kJ/cm2，无霜期长达210 d。

2 吐鲁番地区总辐射与全国对比分析

2.1 年均总辐射量

2.1.1 年均总辐射与全国对比。吐鲁番地区年平均辐射量为570 985.10 MJ/m2，全国122个站点平均年辐射量为508 931.70 MJ/m2，吐鲁番地区较全国年平均辐射量多62 053.4 MJ/m2，在全国122个站点中排名第28位，处于中上位置，属西北地区光热资源较丰富地区。全国年平均辐射量最多的地方是西藏自治区“日光城”拉萨，年平均辐射量为746 073.59 MJ/m2；最低点为重庆，年平均辐射量为310 752.54 MJ/m2。吐鲁番较拉萨少175 088 MJ/m2，但较重庆多260 233 MJ/m2。全国122个站点，70万MJ/m2以上有4个；60万～70万MJ/m2有18个；50万～60万MJ/m2有32个，吐鲁番站位居第8位；15个站点在40万MJ/m2以下。可见吐鲁番光热资源在全国范围内属于很丰富的地区，而且具有发展和利用的空间和潜力。

2.1.2 吐鲁番年均总辐射量的年际变化。1961—2000年吐鲁番地区年总辐射量呈递增趋势（图1），其中20世纪80—90年代总辐射量相对较高。

2.2 月均辐射量

吐鲁番全年辐射量在全国居第28位，3—10月的光熱资源都大于全国平均水平[5-6]，尤其5—9月在全国排名都在前20位。7—8月辐射资源排名进入全国前10位。从与全国平均差值看，3月开始差值逐渐变大；6月差值最大，达554 MJ/m2；6—7月和全国平均差值最大，都在599 MJ/m2以上；5月和8月次之；4月和9月再次之。

吐鲁番光热资源具有上升快、下降快、高峰期辐射量大、高峰期停留时间久等特点。吐鲁番光热资源优势集中在3—10月，11月至翌年2月光热资源均低于全国平均水平，排名在第70～100位。11月至翌年1月吐鲁番处于冬季，辐射强度较小，日照时间非常短，是吐鲁番光热资源劣势月份。

11月、2月、3月是吐鲁番一年中变化最快的3个月，11月下降38%，2月上升38%，变化最快的是2—3月，变幅达54%；4月、5月辐射值也分别以22%、23%速度增长，6—9月是吐鲁番高峰期，具有变化缓慢、持续久的特点，吐鲁番光热资源优势主要集中于这4个月。

3 结论与建议

分析结果表明，1961—2000年吐鲁番地区年总辐射量呈递增趋势，20世纪80—90年代总辐射量相对较多。对比分析吐鲁番地区和全国辐射量发现，全国年平均辐射量最多的地方“日光城”拉萨，年平均辐射量为746 073.59 MJ/m2；最少点为重庆，年平均辐射量为310 752.54 MJ/m2。吐鲁番较拉萨少175 088 MJ/m2，但较重庆多260 233 MJ/m2；吐鲁番站位居此列第8位。

在吐鲁番发展太阳能产业，能弥补可再生能源少、能源结构单一的缺陷，可进一步发展吐鲁番农业、旅游业，使经济实现跨越式发展。因此，提出吐鲁番光热资源利用设想。一是发电。从工业角度出发，对太阳能资源进行利用，拟建太阳能电站，以国家级能源新区建设为契机，展开多角度、多方位研究。二是将太阳能转换为光能，发展太阳能光伏发电技术，实现各种能源互补，实现跨越式经济发展。三是吐鲁番盛产瓜果，应充分利用当地优越的水、土、光、热条件，种植葡萄、哈密瓜、长绒棉、反季节蔬菜等经济植物。四是吐鲁番有丰富的旅游资源，如规模宏大地下大运河坎儿井、连绵100 km以上的火焰山，世界第二低洼地、海拔-155 m的艾丁湖、青翠欲滴的葡萄沟、世界上唯一与城市相连的库木塔格沙漠风景区，可利用太阳能发展吐鲁番旅游业。

4 参考文献

[1] 徐宗学，赵芳芳.黄河流域日照时数变化趋势分析[J].资源科学，2005（5）：153-159.

[2] 张琪，马凤梅.野牛沟近50年日照时数的变化特征分析[J].青海气象，2009（2）：22-24.

[3] 高操，施东雷，李成，等.1993—2013年中国地面太阳辐射的变化特征[J].气象与环境科学，2017，40（4）：27-34.

[4] 李小军，辛晓洲，彭志晴.2003—2012年中国地表太阳辐射时空变化及其影响因子[J].太阳能学报，2017，38（11）：3057-3066.

[5] 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.

[6] 左晨，侯玉龙.我国新疆地区太阳辐射时空变化分析[J].安徽农业科学，2017，45（23）：172-178.