中国太阳能资源评估及其利用效率研究进展与展望

围绕太阳能资源分布特征、资源潜力评估和太阳能利用效率的研究,从中国太阳能资源估算及其分布特征、中国太阳能资源潜力评估、太阳能利用方式及其太阳能利用效率研究、光伏发电效率评估、气候变化因子对光伏发电效率的影响等方面,归纳凝练了太阳能资源评估及其利用效率研究的主要成果。结合相关研究的国际前沿、热点问题和社会经济发展需求,剖析了研究中存在的不足和问题;提出加强气候变化背景下太阳能高辐射区光能资源变化新特征研究、深化太阳能高辐射区太阳能发电效率评估研究、深入开展气候变化因子对光伏发电效率的影响及其机制的研究、细化光能开发潜力评估、进一步完善光伏发电效率预测系统、推动绿色低碳社会经济发展等中国未来太阳能资源评估及利用研究需要重点关注的方向。     

江苏省可用太阳能资源潜力评估

基于气象观测资料,分析了江苏省太阳能资源时空分布特征,从太阳能资源丰富度、资源稳定性及可利用价值3个方面分析了江苏省太阳能资源潜力;在此基础上,以单晶硅电池作为屋顶可用太阳能资源的评价参考,评估了研究区太阳能资源的应用潜力。结果表明:江苏省太阳能资源北丰南贫,资源稳定性北部优于南部,且丰富程度及稳定性的变化较为一致,从北向南逐渐减少;研究区屋顶可装光伏电池面积约1.89亿m2,年均发电量约366亿kWh。     

拉萨地区太阳能资源变化特征分析及评估

利用线性回归分析法、10年滑动平均法和Mann-Kendall检验法,分析了拉萨地区太阳总辐射量和日照时数变化特征。拉萨地区太阳总辐射量呈现显著的下降趋势,一年中太阳总辐射量的分布呈现单峰型,5月最高,12月最低;年日照时数呈现微弱的下降趋势,各月日照时数差异不大,全年日照时数呈双峰型,10月日照时数最大,8月日照时数最小。对拉萨地区太阳能资源的分析和评估结果表明:拉萨地区多年平均年太阳总辐射量为7 473.3 MJ/m2,属于太阳能资源最丰富区;太阳能资源稳定程度指标为1.89,稳定程度高,且直接辐射占主导,有利于进行太阳能资源的开发利用。     

我国太阳能建筑应用发展现状及发展方向探讨

对我国太阳能资源分布情况进行分析,总结我国太阳能建筑应用的技术类型、规模和现状,对我国发展太阳能建筑应用出台的相关配套政策进行归纳整理,根据各地区的太阳能资源分布进行太阳能资源丰富程度评估,提出适合各地区发展的太阳能建筑应用技术和发展方向。     

塔式太阳能热发电站单塔最优装机容量分析

针对塔式太阳能热发电站不同技术路线及不同装机规模,采用全寿命周期光热电站经济分析方法,建立电站经济性对比分析模型。从电站所在地光资源及电站设备成本两维度分析,研究塔式太阳能热发电站单塔最优装机容量的变化情况,以及储能时间对单塔最优装机容量的影响。分析结果表明,塔式太阳能热发电站单塔最优经济性装机容量随着光照资源的提升或设备成本的降低而增加,随着储能时间的增加而减小。     

北京市太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空耦合适宜度研究

分布式光伏发电项目有助于实现"能源-经济-环境"的协调可持续发展。针对区域太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空耦合关系开展了研究,以北京地区为研究对象,提出运用多种空间分析方法,从空间地理的新视角探索太阳能资源与分布式光伏发电项目之间的关系,针对区域太阳能资源与分布式光伏发电项目开发区域的时空耦合适宜度进行了科学评估。研究成果可为优化光伏发电区域开发的时序提供建议和决策支持,也可为京津冀及其他地区光伏发电项目的规划布局优化提供参考。     

基于集热影响系数d的太阳能烟囱集热效率分析

针对呼和浩特地区太阳辐照资源,以太阳能烟囱为研究对象,在呼和浩特地区应用太阳能烟囱进行可行性分析。太阳能烟囱在定集热棚半径定壁温条件下,对不同集热棚倾角进行数值模拟计算,引入集热影响系数d,对集热棚内流场努赛尔数(Nu)进行分析,比较不同倾角下温度场、压力场、速度场、集热效率。研究表明,集热棚集热影响系数d存在最大值,在不同集热棚倾角下,集热棚内温度场、压力场、速度场变化较大,集热效率存在最大值。认为在定集热棚半径条件下,集热棚倾角选取10°作为呼和浩特地区太阳能烟囱集热棚倾角更经济适合。修正了以往国内外太阳能烟囱集热棚倾角的选取方法。     

城市太阳能光伏地图开发应用及关键技术

为适应大规模城市屋顶太阳能及光伏资源的开发利用,国外许多城市能源管理部门建立了太阳能光伏地图网站,展示屋顶日照及阴影状态、光伏资源及开发方式选择、投资与收益评估等重要参数,为广大屋顶拥有者或屋顶开发承包商提供公开的引导服务。本文首先对一些典型的太阳能光伏服务网站进行介绍,然后分析对比已发布的美国城市太阳能光伏地图网站及其制图方式,指出其使用方法的优缺点,同时对建设类似系统的关键因素进行分析。     

郑州地区太阳辐射变化规律及分析

利用有关资料,分析了郑州地区太阳辐射能的年、月、日变化。分析表明:全年太阳能资源较为丰富且相对稳定,冬季太阳能资源利用潜力很大,应当合理利用直射、散射以及南向的太阳辐射;通过对太阳总辐射频数分布情况的分析得知:郑州地区超过100 W/m2的太阳总辐射占到年太阳总辐射的79%。     

支持向量机方法在太阳辐射计算中的应用

利用郑州1961～2000年的逐月曝辐量和有关气象数据,分析了曝辐量与气象因子的相关关系,应用支持向量机(SVM)方法,确定了影响逐月曝辐量的主要气象因子,建立了月曝辐量的支持向量机计算模型,为太阳能资源的评估方法提供了一种新的技术方法。用1961～2000年的逐月资料对郑州气象站的逐月曝辐量进行训练建模,用2001～2006的资料做评估效果检验,研究结果证明该方法适用于曝辐量的计算和太阳能资源的评估,可应用于同一气候区内无辐射观测的气象台站曝辐量的计算和太阳能资源评估,也可根据月气候预测进行月曝辐量的预估。