太阳能资源计算与分区

   太阳能资源计算
   对于太阳能利用来说，了解国内各地的太阳能资源状况是十分必要的。但是由于太阳辐射测量站点稀疏，仅靠实测数据远不能满足各方面的需求。国际上通行的解决办法是借助现有的日射站点的实测数据，与一些同日射有关且广泛观测的其他气象要素建立统计关系，然后再将这些定量关系应用到无日射观测的地区。计算出相应的日射数据来。
   应当指出，影响日射的气象要素有很多，重要的有云量、云状、大气透明度等，此外，海拔、地理纬度、季节、时刻等因素的影响也不容忽视。云量、云状和大气透明度可以说是变化多端，难以计量，因此，大多数计算方法也都是限定于晴天，实用价值受到了限制。下面所讨论的方法仅限于多年平均状况，即气候学意义上的年或月平均曝辐量H.
   计算总日射暖辑量的方法种类繁多，若用通式可表达为
                   H=H_Of(s1,n)

式中，H_O为基确总日射曝辐量值，f(s1.n )为表征天空遮蔽程度的函数，s1为日照百分率；n为云量。
   式(1-10) 中，s1和n。可任选一。也可兼用H_O的选择则可分为三种。
  （1）天文辐射。天文暂射是指大气上界的日射，由于大气上界已不存在空气，因此没有散射，实际上只剩下直接日射，且只随纬度和时间的不同而有变化，由于天文辐射对不同海拔设有响应，因此不利于用来解决像中国这样地区江阔、地势起伏明显的情况。
  （2）晴天福射。为了获得此值，需要将各日射站点的多年实测资料逐日地点绘到以日期为模坐标的图上，后绘出全部点的外廓线，再求山响应时段(月) 内，外廓线下的面积，即月内的睛天眼辐量，这样做不仅工作量大，且外廓线所代表的往往是大气处于极端透明情况下的曝辐量，其值偏高。另外，由于实测站点稀少且分布不均，因此这样得出的结果无法兼顾到不同海拔和纬度的情况。
  （3）理想大气中的总日射曝辐量。该曝辐量具有如下优点a.可以通过计算精确求出，无需整理有限站点的大量原始实测数据: b可以得到不同海拔和纬度的分布值，所谓理想大气，又称干洁大气，顾名思义，就其成分而言，除了没有水汽和气溶胶外，与一般大气无异，这样就可以把大气中的不确定因素排除，从面可以计算出大气固定成分对日射的散射和吸收。
   至于f(s1.n) 的具体表达式，国内外的大量研究现已明确，用日照百分率的效果优于使用云量，这也不难理解，因为日照百分率毕竟是连续记录的结果，而云量靠的是目测，且一日内仅有4次观测，其中还包括一次夜间的记录(其对日射而言，毫无意义)，目前公认的佳表达式的形式为
  H=H_O (a+bs1 )  

式中，a 与b为回归系数，可根据实测数据用小二乘法求出。
   王炳忠等计算得出了全国太阳能资源的分布情况(见参考文献[3] )，但所提供的只是中国太阳能资源分布的总体趋势。由于该工作着眼于全国，因此对个别地区的特点可能考思欠周。若需了解某一特定地区的详细情况。也没有必要从整理原始观测数据、选配计算公式做起，一般可通过查阅各省气象部门有关档案找到所需结果。
   不过要指出的是，太阳能资源工作并不是一项一劳水逸的工作，近年来的研究发现，随着空气污染的加重，各地太阳辐射普遍呈现下降趋势，而王炳忠等所险制的资源分布主要依据是20世纪80年代以前的数据，因此其代表性有所降低。另外，近年来国外普迫使用气象卫星提供的资料开展太阳能资源的研究，这是今后我们应当努力的方向。

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