淮安市太阳能资源评估及合理利用分析

淮安市太阳能资源评估及合理利用分析

唐 宇 王 苏 吴春晓 查怀华 刘 杰

（江苏省淮安市气象局，淮安市，223001）

摘 要

人类对不可再生能源的过度开发和利用已不可逆转的造成资源逐步枯竭，使得全球气候变暖、极端天气气候事件发生的频率和强度明显增大。气候变化已经成为中国经济社会的问题，许多自然系统正受到区域气候变化特别是温度升高的影响。要避免更大的灾难，只有大力发展和使用可再生能源、减少温室气体排放。太阳能绿色环保,它取之不尽,用之不竭,对环境无任何污染,是最重要的可再生能源。太阳能因其技术成熟，在中国已形成一定产业规模、基本不消耗化石类能源等优势而成为可再生能源利用的首选和必选。本文分析了淮安的太阳能利用现状，并根据《太阳能资源评估办法》的行业标准，对淮安市的太阳能资源进行了评估。分析发现：1、淮安市历年太阳能平均总辐射量为4781.07MJ/(m2·a),属资源丰富区，但因地理位置和海拔高度的影响而使淮安市的日照辐射量一般。2、日照辐射量受天气影响较大，5-7月太阳总辐射值为较大值，但是由于梅雨的原因，6月出现较低值。根据历年统计淮安市可日照时数大于6小时的天数为197天，其太阳能资源具有可利用价值。3、历年各月日照时数大于6小时的天数最大值与最小值的比值（1.67），这说明长期统计显示淮安市太阳能资源全年辐射量变化不大，且总辐射量较大，应以全年总辐照量为主要利用依据。在太阳能利用方面应考虑太阳能在少数年份不稳定性所产生的问题，对于使用要求严格的地方需要相应的解决措施，如加大蓄热量与贮电量、使用节能设备、预留辅助设施等采用合适方案解决。4、太阳能的平均辐射强度是一天内最强的时段是 11—13时，因此淮安市最佳太阳能利用时间是中午前后。最后本文对淮安市太阳能资源的合理利用提出了建议，建造太阳房、推广运用真空管集热器及平板型集热与聚焦集热器、充分利用太阳能发电技术等。

关键词：淮安 太阳能资源 分析 评估

1 前言

太阳能已经被国际公认为是未来最有竞争性的能源之一，太阳能资源具有取之不尽、用之不竭；不污染环境、不破坏生态；周而复始、可以再生；分布广泛、方便使用；就地可取、不需运输等特点，因此太阳能利用前景广阔。目前世界各国十分重视太阳能资源的开发利用工作，可通过生物转换、光热转换、光电转换、光化学转化等方式利用太阳能。为了加强淮安市太阳能资源的高效利用，科学合理的开发利用太阳能资源，减少不可再生的化石类能源的利用，进一步在全市大力推广太阳能的应用，必须做好太阳能资源评估工作。准确计算开发地太阳能资源的数量，对其进行正确评估，是关系到项目建设成败的关键。同时准确评估区域内的太阳能资源，对于该区域内的太阳能资源开发利用具有较强的指导意义。

2 区域环境背景和太阳能利用现状分析

淮安市位于江淮平原东部，江苏省中部偏北，地处以上海为龙头的长江三角洲地区。淮安市隶属于我国东部沿海经济带，市区东距黄海海岸线仅100多公里，通达亿吨大港--连云港港和盐城大丰港两个沿海开放港口均仅需1.5小时。京杭大运河与古淮河在淮安交汇，市境内有全国五大淡水湖之一的洪泽湖。全市地处江苏省长江以北的核心地区，邻江近海,是南下北上的交通要道，区位优势独特，是江苏省的重要交通枢纽，也是长三角北部地区的区域交通枢纽和中心城市。市境总面积10072平方公里,总人口524.06万,现辖4区4县。

2.1 气候概况

淮安市位于我国两大气候带之间，区分亚热带与暖温带的重要地理分界线秦岭—淮河—苏北灌溉总渠横穿本市中部，因此本市气候具有明显的过渡性特征；又因濒临黄海，处在东亚季风区内，季风气候典型。优越的自然环境条件，使得本市气候温暖而又较为湿润，四季分明，雨热同季，光照充足，全市年太阳辐射总量在4600 MJ/m2—4900 MJ/m2，全市分布为北多南少；全市年日照时数在2136—2411小时之间，日照时数分布也是北多南少。

全市年平均气温为14.1℃ —14.8℃ ，基本呈南高北低状，受洪泽湖水体影响，在洪泽湖区形成一暖中心。气温年分布以7月最高，l月最低。全市年无霜期一般在210一225天左右，北短南长，受洪泽湖区水体影响，洪泽县无霜期最长达236天。

全市各地年降水量多年平均在913－1030mm。降水分布特征是南部多于北部，东部多于西部。降水年内变化明显，夏半年降水集中。春夏之交梅子成熟季节多锋面雨，称为“梅雨”或“霉雨”。降水年际分布不均，年降水量最多的年份达1700mm以上，最少的年份只有500mm。由于地处两大气候带中间和季风区内，致使淮安气候年际间的稳定性较差、变幅较大。自然灾害较为频繁，灾害程度较重。一年四季发生的主要灾害性天气有：寒潮、倒春寒、大雾、龙卷、雷雨、大风、冰雹、飑线、暴雨、暴雪、冰冻、霜冻、干旱、秋季连阴雨等天气。

2.2 地理地貌

本市无高山峻岭，地势西高东低，以平原为主。西南部为丘陵，一般真高50～100m之间，少数山头达150m以上，裂山真高194.1m，是全境最高点；楚州区博里地面真高仅2.3m—3.3m，为全市最低点。

境内河湖交错，水网纵横，京杭运河、淮沐新河、苏北灌概总渠、淮河入江水道、淮河入海水道、古黄河、六塘河、盐河、淮河干流等9条河流在境内纵贯横穿，全国五大淡水湖之一的洪泽湖大部分位于市境内，还有白马湖、高邮湖、宝应湖等中小型湖泊镶嵌其间。平原面积占总面积的69.39% ，湖泊面积占11.39% ，丘陵岗地面积占18.32%，是典型的“平原水乡”。

2.3 太阳能利用现状分析

据中国太阳能产业协会的最新统计，中国太阳能热水器产量达2300万平方米，总保有量达 1.08亿平方米，占世界的76％，成为全球太阳能热水器生产和使用第一大国，且拥有完全自主知识产权，技术居国际领先水平。我国已成为全球第三大光伏产品制造基地。在其关键环节——太阳能电池制造上，我国已基本具备生产设备整线装备能力。在太阳能发电方面，我国还较落后。据统计，自1990年以来，我国太阳能发电市场增长率仅17％左右，远远低于世界同期30％—40％的年平均增长率。主要因为三大难题：发电成本高、无电价补贴政策、市场陌生——百姓心目中，太阳能几乎就等于太阳能热水器。太阳能的其他应用还有太阳能建筑、太阳能空调、太阳能照明用具、太阳能灶、太阳能海水淡化等，在我国均有一定的发展。

淮安市太阳能利用现状与我国的太阳能利用有相似之处。户式太阳能热水器使用已比较广泛,目前淮安市城区太阳能热水器普及率达到95％以上。全市太阳能安装面积达25万平方米，太阳能照明方面也有了良好的开端,目前淮安市已在部分交通路口设置了太阳能照明和太阳能信号设施，安装庭院灯、草坪灯、指示牌等,与太阳能热水器比较用量要少的多,其利用存在广阔的空间。与单独的太阳能供热水相比，太阳能采暖在建筑中的应用还接近于零。其它的太阳能利用方式也正处于萌芽状态。

3 淮安市太阳能资源的评估

3.1 术语及定义

3.1.1 太阳能可分为广义的太阳能和狭义的太阳辐射能。所谓广义的太阳能是指由太阳辐射转换而成的一切能量，它包括现在和过去通过太阳活动而获得的所有形式的能量，如风、波浪能、海洋能、生物质能以及煤、石油天然气等。狭义的太阳辐射能主要是指太阳总辐射以及与之有联系的日照时数和百分率。本文中的太阳能是狭义的太阳能。

3.1.2 太阳总辐射是指水平面上,天空2π立体角内所接收到的太阳直接辐射和散射辐射之和。

3.1.3 日照时数是指太阳在一地实际照射的时数。在一给定时间，日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过120 W·m-2的那段时间总和，以小时（h）为单位，取一位小数。日照时数也称实照时数。