中国近海太阳能资源特征分析及储量评估

利用ERA5再分析资料研究中国近海太阳能年际、季节、月尺度和不同海区的时空分布特征,评估太阳能资源丰富程度,并对太阳能资源总量进行估算。结果表明：多年平均海上太阳总辐射范围为4886～7611 MJ/m²,年均辐射为6429 MJ/m²;太阳辐射随春、夏、秋、冬季节的变化而逐渐减小,分别为1894、1827、1462、1287 MJ/m²,春季最大、冬季最小,春夏季基本持平;月均总辐射在春季5月份最大,为650 MJ/m²,在冬季12月份最小,为377 MJ/m²。从空间上来看,渤海、黄海、东海太阳总辐射相近,年均辐射分别为5625、5581、5622 MJ/m²,南海中西部和中东部年均辐射量最大,并呈现出向南北两端递减的趋势,年均辐射为6843 MJ/m²,较渤、黄、东3个海区辐射平均值高出22%。经估算,中国近海太阳能资源年总量约为14×10⁹GWh,水深H<10、30、50 m的海域太阳能资源年总量分...     

乌鲁木齐地区太阳能集热器最佳倾角计算

一引言 乌鲁木齐地区太阳能资源丰富,水平面上年太阳辐射总量达5000～6000MJ/m2,积极开发利用乌鲁木齐地区的太阳能资源是满足该地区持续增长的能源需求和节能降耗的重要途径.     

竖直面上太阳辐射的模拟计算研究

以内蒙古呼和浩特、锡林浩特和阿拉善盟3个地区太阳辐照气象参数为基础,选用Klein模型作为竖直面的辐射计算模型,利用Matlab仿真软件对这3个地区-90~90°太阳方位角内竖直面单位面积所接收到太阳辐照量进行模拟计算。研究结果表明:对于内蒙古各地区,太阳能建筑最佳朝向的太阳方位角为-15~15°,在此太阳方位角范围内竖直面上的太阳辐照量较大;内蒙古各地区太阳能利用的最佳时段为冬季和春季,秋季次之,夏季竖直面上的太阳辐照量最小;内蒙古各地区年总太阳辐照量均为4 604 MJ/m2以上,部分地区年总太阳辐照量最高可达5 515 MJ/m2,整体上属于太阳能资源较丰富区,太阳能资源可开发利用的潜能较大。     

高寒地区户用太阳能沼气发酵系统的设计

以呼和浩特地区冬季环境条件和太阳能辐射数据为依据,设计了一套适用于严寒地区冬季气温条件下的户用太阳能沼气发酵系统。沼气发酵池体积为6 m3,通过计算沼气池的热负荷,得出维持池内正常产气所需的热量为37.7 MJ;采用真空管太阳能集热器循环系统,太阳能集热器的集热面积为5.17 m2,所需真空管数量为50根,储热水箱的容积为0.72 m3。     

太阳能光伏发电-辐射制冷建筑一体化复合装置的性能分析

一种光谱选择性复合板芯同时具有太阳能光伏发电和辐射制冷2种功能,在光电转换波段(0.2～1.1μm)和辐射制冷波段(8～13μm)具有高发射比,而在其余辐射波段具有低发射比。基于该复合板芯设计一种太阳能光伏发电-辐射制冷建筑一体化复合装置,该装置具有白天光伏发电和夜间辐射制冷2种功能。建立复合装置的数学模型,对该复合装置在夏季炎热潮湿地区(中国合肥)和炎热干燥地区(埃及Kharga)的光电性能和辐射制冷性能进行数值模拟。计算结果表明:在中国合肥和埃及Kharga,晴天条件下复合装置夏季白天平均光电功率可达74.60和91.00 W/m~2,夜间平均制冷功率分别为42.46和57.24 W/m~2,全天能量收益达3.37和4.27 MJ/m~2,分别比传统光伏装置的全天能量收益高53.78%和56.70%。     

青海大力发展光伏发电

正青海太阳能资源十分丰富,尤其是柴达木盆地,年日照时数达3200~3600h,年总辐射量达7000~8000MJ/m2,青海近年大力发展太阳能发电,截至2013年7月底止,全省光伏并网发电已达12.74亿kWh,比2012年同期增长了76%,根据青海"十二五"规划到2015年全省光伏发电装机将达到400万kW,占全省总发电装机的15%左右。     

太阳能冷管空调与建筑结合的试验研究

将能够同时制冷和制热的太阳能吸附制冷管组装成单元,再将8组单元组成一个太阳能空调系统,利用该太阳能空调系统与一个坡型屋顶办公建筑结合,通过该太阳能空调系统向房间提供冷量和生活热水.对该太阳能空调与住宅建筑的能量耦合进行试验研究,得到以下结论:在太阳能辐射量为21～23MJ·m-2之间时,该太阳能空调系统可以向房间提供冷量约27MJ,最大送回风温差约为7℃,最大制冷功率约为1.1kW,同时该系统还可以向房间提供45℃热水约450kg,整体系统的COP约为0.15.该太阳能空调系统与建筑结合减少空调电力消耗约3kWh/d,减少热水耗用标准煤2.7kg/d,可以降低建筑对电力的消耗和依赖,实现构造绿色节能建筑的理念.     

戈壁大型光伏电站夏季晴天地表通量特征

利用2019年夏季晴天新疆五家渠戈壁与光伏电站混合下垫面的观测数据,分析该下垫面的地表辐射和能量收支特征.结果显示:向下短波辐射、向上短波辐射、向下长波辐射、向上长波辐射、净辐射的日积分值分别为27.82、3.93、32.31、41.22、14.97 MJ/m2.地表反照率加权平均值为0.14.白天净辐射主要以感热的形...     

基于SMARTS模式计算河北省太阳总辐射的误差分析

分析河北省13个辐射站的实测小时辐照度特征,结果表明875 W/m2以上辐照度区间的辐照量占比越大,资源丰富程度越高.利用河北省13个辐射站的实测资料,对SMARTS模式计算得到的水平面太阳总辐射量进行对比检验,结果表明SMARTS模式计算值与实际观测值之间的绝对偏差在0～341.43 MJ/m2之间,相对误差在-6....     

ERA5资料应用于中国地区太阳能资源评估研究

利用中国40个地面台站观测资料对ERA5再分析资料太阳能资源要素进行误差评估，结果表明：ERA5资料与台站资料的地表月水平面总辐射回归方程可决系数为0.999。ERA5资料与各台站资料均方根误差最大值为8.7 MJ/m²，平均值为4.9 MJ/m²；相对均方根误差最大值为2.4%，平均值为1.0%。ERA5资料与各台站资料年际变化误差最大值为19 MJ/m²，平均值为3 MJ/m²；百分比年际变化误差最大值为0.5%，平均值为0.1%。ERA5资料与台站资料稳定度误差最大值为0.013，平均值为0.003；百分比误差最大值为2.9%，平均值为0.8%。ERA5资料与台站资料具有较好的一致性，应用于中国太阳能资源评估是可行的。