侯敏 黄安宁 黄鹤 卜清军 王国松 王彩霞

(1 天津市滨海新区气象局，天津 300457;2 南京大学 大气科学学院， 南京 210023;3 天津市气候中心，天津 300061;4 国家海洋信息中心，天津 300171)

引 言

太阳能光伏发电技术是当今世界可再生能源发电领域的研究热点。天津生态城位于天津市滨海新区北部，是政府应对全球气候变化、节约资源能源、建设和谐社会的重大战略性项目[1]。生态城优先发展可再生能源，综合利用风能、太阳能、地热能等绿色能源，减少对环境的影响。

太阳能作为常规能源的补充，充分利用太阳能资源是生态城建设的重要部分[2-4]。至今生态城已完成9.27 MW太阳能光伏电站的建设，并实现并网运行。而太阳辐射是太阳能热利用、建筑设计等的基本参数之一[5-6]。为了更多地获取太阳能资源，通常将太阳能电池板倾斜放置，但目前气象台站仅开展了水平面上的太阳辐射观测，观测到的只是水平面上的太阳辐射，而对于光伏电站也极少配备与太阳能电池板倾角一致的倾斜面太阳辐射观测，此外，中尺度数值天气模式提供的未来72 h逐时地面太阳辐射亦为水平面上，因此，光伏电站在实际运行过程中所采用的有效辐射——倾斜面上的太阳辐射，需要通过计算模型[7-13]计算得到。

倾斜面太阳辐射计算模型的建立一般基于几何光学理论，主要是考虑直接辐射和散射辐射，在没有直接辐射和散射辐射观测的情况下，引入直射比对总辐射进行“直散分离”是行之有效的方法，但由于近年来，受气候变化和城市化影响，京津冀地区雾霾频发，严重影响了直接辐射和散射辐射在总辐射中的比例，因此，需要讨论模型在生态城的适用性，这对京津冀地区的太阳能利用具有一定指导意义。……