- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:传统能源的开采和利用往往会对环境造成严重的破坏,而太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,可以减少对自然资源的消耗和环境的污染。西藏昌都地区作为我国重要的生态区域,拥有充沛的日照资源,通过深入了解西藏昌都太阳能资源的特点和分布情况,可以更好地利用太阳能发电、供暖和供给其他能源需求,更好地为保护生态环境提供科学依据和技术支持,对于能源供应的稳定性具有重要意义。
关键词:太阳能资源;空间分布;资源区划
引言
青藏高原素有“世界屋脊”之称,昌都位于青藏高原的东南部,平均海拔3500 m以上,空气稀薄,日照时间长、太阳辐射强,随着经济社会的发展,全球能源消耗不断增长,传统能源储存越来越受限制,而太阳能作为一种可再生清洁能源,太阳能资源利用越来越受重视,大力发展可再生能源成为全球能源革命和应对气候变化的主导方向和一致行动,国家发改委、国家能源局等9部委联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,明确到2025年,可再生能源年发电量到3.3万亿千瓦时左右,风电和太阳能发电量实现翻倍;在国家政策的扶持下,光伏发电已成为西藏清洁能源发展的大趋势,据了解,2023年5月,全球规模最大光伏电站在西藏昌都市芒康县开工,该电站是目前全球在建规模最大、海拔最高、生态环保措施最完善的清洁能源发电项目,在农牧民家中,太阳能电池板、热水器、太阳灶等设备也得到了广泛应用。
1西藏昌都太阳能资源现状
西藏昌都地区太阳能资源丰富,昌都的年平均日照达到2600-3200小时,太阳总辐射值是中国太阳辐射的高能区域,显示出巨大的太阳能开发利用潜力。为了充分利用这一优势,昌都市委、市政府着眼于水、风、光互补,突出资源优势,编制完成《昌都市清洁能源发展规划研究报告》,旨在打造藏东国家清洁能源基地。昌都市天晶八宿县益青乡的20兆瓦牧光互补复合型光伏项目是三峡集团在西藏首个集中式光伏项目,位于海拔4300米的八宿县邦达镇场址,年平均发电量约为2831万千瓦时,全年利用小时数约1415小时。此外,昌都还开工建设了全球规模最大的1800兆瓦光伏发电项目,该项目计划于2024年11月30日实现全部容量并网发电,标志着昌都在新能源开发方面迈出了重要一步。昌都地区不仅拥有丰富的太阳能资源,而且已经成功实施了多个大型光伏项目,为当地的经济发展和能源结构转型提供了有力支撑。
2 西藏昌都太阳能资源探究
2.1 太阳能参数的空间分布
为全面了解昌都太阳能资源的分布情况,按照《太阳能资源评估方法》,对昌都太阳总辐射、年日照时数、年日照百分率、日照时数大于6h天数和太阳能资源稳定程度进行分析(因贡觉、江达、边坝和察雅四县无日照数据,空间分布图使用克里金插值法绘制)。
2.1.1 太阳总辐射和日照时数
昌都年太阳总辐射6199.6MJ/m2,各地年日照时数为2186.4~2767.0h,昌都市年日照百分率为51%—64%,与日照时数一致。
图1 昌都市年日照时数空间分布
2.1.2 日照时数大于6h天数空间分布
(1)年日照时数大于6h天数空间分布
各地年日照时数大于6h天数为212~280d,呈西部和东南部多、中部地区少的特点,左贡和类乌齐日照时数相对较少的主要原因可能是受地理位置影响,均位于南北向的峡谷中,日照时数相对较少。
图2昌都市年日照时数大于6h天数空间分布
(2)季日照时数大于6h天数空间分布
各地春季日照时数大于6h天数为54—74d,类乌齐最少,八宿最多,其中八宿、芒康在70d以上,左贡、洛隆、丁青、卡若为60—67d,类乌齐不足60d。
夏季日照时数大于6h天数为42—58d,左贡最少,八宿最多,其中八宿、类乌齐、洛隆均为50d以上,其他地区均少于50d。
秋季日照时数大于6h天数为52—70d,类乌齐最少,八宿最多,其中八宿、芒康相差较小,芒康为69d,洛隆、卡若、丁青为60—64d,左贡、类乌齐不足60d。
冬季日照时数大于6h天数为60—81d,丁青最少,芒康最多,其中八宿为78d,洛隆为72d,左贡、卡若、丁青、类乌齐均不足70d,为60—69d。


图3 昌都市四季日照时数大于6h天数空间分布
综上所述,昌都市四季平均日照时数大于6h天数最少的是夏季,为50d,其余三季差距较小,依次为秋季、春季和冬季,分别为62d、64d和70d。
2.1.3 太阳能资源稳定度分布
在太阳能资源评估中稳定度是最重要的评估指标之一,太阳能资源稳定程度用各月的日照时数大于6h天数的最大值与最小值的比值表示,比值越小,说明太阳能资源全年变化越稳定,受天气变化影响越少,越利于太阳能资源的开发利用。
表1 太阳能资源稳定程度等级
太阳能资源稳定程度指标 | 稳定程度 |
<2 | 稳定 |
2—4 | 较稳定 |
>4 | 不稳定 |
根据中国气象局太阳能稳资源稳定程度等级(表1)可知,昌都市绝大部分地区属于较稳定状态,八宿、洛隆、卡若、丁青、芒康、类乌齐为2.2—3.7,左贡稳定度指标为4.2,稳定程度为不稳定状态。
图4昌都市太阳能资源稳定度空间分布
2.2 太阳能资源区划
根据中国气象局太阳能资源评估办法规定,以太阳总辐射的年总量为指标,按照太阳能资源丰富等级(表2)对太阳能资源资源丰富程度进行划分,因昌都只有本站有辐射数据,主要使用年日照时数和日照百分率进行区划,昌都绝大部分地区属于太阳能资源很丰富区,具体区划如下。
太阳能资源很丰富区,主要分布在昌都市南部,包括八宿、芒康、洛隆、丁青大部分地区,本区年日照时数为2500—2700h,日照百分率为58—64%,年日照时数大于6h的天数为240—280d,太阳能资源较为稳定。
太阳能资源丰富区,主要分布在昌都中北部以及左贡,本区年日照时数为2100—2400h,本区年日照时数为51—57%,与太阳能资源丰富区相差较小,年日照时数大于6h的天数为210—240d,太阳能资源绝大地区较为稳定。
太阳总辐射年总量(MJ/m2) | 年日照时数(h) | 日照百分率(%) | 资源丰富程度 |
>6300 | 3000-3560 | >68 | 资源最丰富 |
5040—6300 | 2500-3000 | 56-70 | 资源很丰富 |
3780—5040 | 1500-2500 | 40-55 | 资源丰富 |
<3780 | <1500 | <40 | 资源一般 |
表2 太阳能资源稳定丰富程度评估等级
结语
太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,与我国能源可持续发展的理念相契合。通过深入了解太阳能资源的分布特点和资源区划,可以为制定和实施可持续发展战略提供科学依据和技术支持,以推动当地生态能源的可持续发展和生态文明建设,进而实现资源有效利用和经济的可持续增长。
参考文献:
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基金项目:青藏高原与极地气象科学研究所开放课题(ITPP2021K01); 西藏自治区自然科学基金项目(XZ202301ZR0037G、XZ202201ZR0009G)
作者简介:吴锋(1998-), 男,汉族,云南省曲靖市富源县人,本科学历,助理工程师,从事地面综合气象观测工作。
通讯作者:王腾(1985.03), 男, 汉族, 辽宁本溪, 研究生, 高级工程师, 从事气象预报预测工作
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