并网太阳能光伏电站选址研究述评

太阳能光伏发电在能源战略中具有重要地位,太阳能光伏电站位置的选择对发电成本有直接影响,已成为一个亟待解决的重要课题。文中系统阐述了太阳能光伏发电的发展历史及未来趋势,并从并网光伏电站选址的宏观影响因素、微观影响因素以及方法与模型3方面综述了并网光伏电站选址国内外最新的研究进展,并展望了未来的研究重点和发展方向,以期促进中国在该领域的研究,并为政府和企业在太阳能光伏电站选址、建设及长期规划等方面提供参考,达到科学合理建设光伏电站、有效利用太阳能的目的。     

基于层次分析法的玉溪市建设用地集约利用研究

随着工业化和城市化的迅速发展,土地问题已成为制约玉溪市发展的关键因素。在分析玉溪市土地利用现状的基础上,运用层次分析法,从影响城市建设用地土地利用的因素出发,选择5个准则层建立了适合玉溪市城市建设用地集约利用的评价指标体系。对玉溪市2009年的建设用地集约利用分值进行了计算,结果表明玉溪市各县区土地集约利用不平衡,且各县区差异较大,并在分析评价结果的基础上提出了实现玉溪市建设用地集约利用的建议。     

沙漠光伏电站对空气温湿度影响研究

中国西北干旱区是中国沙漠分布最为集中的地区,也是太阳能资源丰富区。本文以乌兰布和沙漠东北缘光伏电站为研究对象,通过对光伏电站内外不同位置空气温度、相对湿度的监测发现,在夏季晴天情况下,光伏电站具有增温、降湿的效应,空气温度最高时刻与空气相对湿度最低时刻均出现在15:00左右。光伏电站内1.0m、2.5m高度处空气温度分别比旷野提高了0.3℃~1.53℃、0.44℃~1.34℃,相同高度空气相对湿度较旷野分别降低了1.05%~3.67%、1.15%~2.54%。在沙漠地区,光伏电站存在"热岛效应"。     

德国对可再生能源的开发利用

可再生能源包括水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等,资源潜力大,环境污染低,可永续利用,是未来能源的发展方向。全球可再生能源在2002年-2006年基本以年均15％～30％的速度增长,其中增长最快的就是太阳能光伏并网发电,5年间年平均增长率高达60％。2007年,全球风能发电能力增长28％,联网的太阳能光伏发电能力增长52％．     

让“太阳电”点亮万家

二十一世纪是“太阳能的世纪”,这句话在展示全球科技的世博会上,正一步步得到验证。 2000年德国汉诺威世博会上,当时全球最先进的太阳能建筑、光伏发电装置、太阳能游艇,以其“绿色能源”为卖点闪亮登场,一时风光无限。2005年日本爱知世博会上,多晶硅、单晶硅、非晶硅太阳能电池接连亮相,为解决传统能源供给紧张开拓了独特思路。今年,上海世博园区内,太阳能已成使用量最大的绿色能源,实现了节能与美观的双丰收。     

乌兹别克斯坦可再生能源现状及中乌合作建议

乌兹别克斯坦是位于中亚腹地的“双内陆国”,是古代丝绸之路沿线的重要国家之一。针对“一带一路”倡议实施框架内中国与乌兹别克斯坦在可再生能源领域合作的需要,利用文献、数据等分析法,从太阳能、水能、风能、地热能、沼气能等可再生能源的发展现状、国家发展规划、优惠激励措施和可再生能源领域的最新投资项目等角度,对乌兹别克斯坦可再生能源发展总体情况和需求进行了分析。结果表明：乌兹别克斯坦拥有良好的可再生资源条件,未来可再生能源利用比例也将逐渐提高。近年来,乌兹别克斯坦政府高度重视可再生能源发展,接连出台有关政策,大力推进可再生能源发电项目建设,以期实现能源多样化。中乌可再生能源利用领域合作前景广阔,双方在人才、技术、资金、设备等方面合作空间巨大,在提高可再生能源利用效率、发展绿色经济和开展低碳能源合作领域将大有作为。     

汶川地震后北川新县城选址探讨

5·12汶川地震摧毁了北川县城--曲山镇.为了促进全国唯一的羌族自治县在灾后恢复与快速发展,县城异地重建是必然的选择.在各级政府、相关部门的前期工作基础上,北川新县城已有5个备选场址,即擂鼓镇场址、永安镇场址、安昌镇场址、桑枣镇场址和板凳桥场址等.在此,分别从地质条件、地貌条件、5·12地震反应、社会影响和民族关系等方面,比较了 5处备选重建场址的优势和劣势.虽然永安镇场址在各方面的优势均处于中等或中等偏上,但最后综合考虑,建议选择安县永安镇场址作为北川新县城场址.     

鄂尔多斯:今年要完成重大煤化工项目投资876亿多

鄂尔多斯市依托丰富的煤炭资源全力推进电力、煤炭、化工等能源和原材料基础工业重大项目建设,在逐步强化能源产业发展基础的同时,积极筹划、引进和建设以煤炭资源就地加工转化为主导的煤化工项目,今年计划完成投资876.25亿元。据了解,今年全市预计开工建设煤化工项目157项,已开工146项     

玉溪市城市环境建设可持续发展初探

近年来玉溪市经济发展较快，城市建设得到了长足发展，但是经济的发展、人口的增加，也带来了大气质量下降，水体、噪声、固体废弃物污染等城市环境问题，造成了城市环境发展相对滞后。建设一个生态、经济、社会协调发展的理想的人居环境，是玉溪市城市可持续发展的最终目的，人的因素、空气污染、水资源的保护、城市规划是玉溪环境可持续发展面临的主要问题，在阐明玉溪城市环境现状的基础上．分析其原因，对城市环境可持续发展提出对策和建议。     

基于盐湖资源的硝酸熔盐储能材料性能研究

太阳能光热发电是可再生能源发展的主要方向。作为太阳能光热发电的核心技术,熔融盐以热容量大、粘度低、蒸汽压低、使用温度范围宽等诸多独特的性能优势,成为光热发电储能的首选。相比之下,硝酸熔盐具有优良的传热和流体流动等特性,使其在光热储热系统中的性能优势较为突出。我国盐湖地区具备太阳能光热发电的发展空间和优势,丰富的无机盐资源可以降低相关相变储能材料的生产成本,有利于推进太阳能的规模化发展、能源结构的调整优化。据此,立足于盐湖资源的开发利用,以硝酸盐系列传热蓄热介质的工业应用为背景,针对产业化的二元硝酸盐熔盐做了更深入的系统研究;在此基础上,通过添加硝酸镁,制备了低熔点的三元熔盐储能材料;并将碳纳米管引入到硝酸盐体系,进一步提升了其导热性能。这不仅为硝酸熔盐储热材料的制备提供了理论基础,也为其在光热发电的应用打开了更多的可能性。     

京津冀地区光伏开发空间适宜性及减排效益评估

京津冀地区作为中国重要的能源消费基地,近年在产业转型与发展中对清洁能源的需求不断增加。光伏发电是中国“十四五”期间加速能源结构转型,早日实现碳中和目标的关键举措与重要抓手。本文以京津冀为研究区,通过构建“地形—气象—成本”光伏开发适宜性综合评价指标体系,计算了光伏开发适宜性指数,刻画出京津冀地区2018年光伏开发适宜性的空间格局特征,进而定量评估不同开发适宜性情景下光伏发电潜力与减排效益。研究表明：① 京津冀地区光伏开发适宜区占到区域总面积的22%,一般适宜区面积最广,“燕山—太行山”一线是适宜区与不适宜区的主要分界线,各类适宜区主要分布在承德、张家口和保定市3个市。 ② 京津冀地区光伏发电发展潜力巨大,开发非常适宜区和较适宜区的年发电潜力是2018年京津冀地区电力消耗的3倍。③ 光伏发电节能减排效果显著。在将非常适宜区和较适宜区全部开发情景下碳减排量为京津冀2018年排放量的47%。④ 土地利用限制、大型输电网络和储能系统是制约光伏发展的主要因素。总体来看,虽然大规模光伏开发仍存在一定的限制条件与技术瓶颈,但在全球气候变化加剧和社会经济发展进入“低碳脱碳”新常态的背景下,京津冀地区的大规模光伏开发仍是助力区域早日实现碳中和目标、优化能源结构和提升人民福祉的重要途径。     

Influence of vegetation canopies on solar potential in urban environments

Solar energy is clearly a promising option among the many available sources of renewable energy, and its market has seen outstanding growth. Careful evaluation to determine suitable locations for photovoltaic installations is needed, however, as their efficiency is highly dependent on exposure to sun. Especially in urban environments, quantifying the shadows cast by other buildings and vegetation canopies may be essential. In the present study, we used light detection and ranging (LiDAR) data and geographic information systems (GIS) to assess the influence of shading vegetation on solar irradiation estimates in five European towns. The fraction of annual solar irradiation lost to shading by existing vegetation ranged between 3% and 11%. The fraction lost was higher in winter and lower in summer. Due to greater incoming solar radiation in summer, however, more than 50% of annual loss was accounted for in summer. We suggest that at the broad scale of whole cities the influence of vegetation on rooftop solar potential estimates is negligible (especially in densely populated areas). Analyses which do not consider vegetation because of data availability nevertheless provide valuable insight into localities' solar potential.     

Radiation balance and the response of albedo to environmental factors above two alpine ecosystems in the eastern Tibetan Plateau

Understanding the energy balance on the Tibetan Plateau is important for better prediction of global climate change. To characterize the energy balance on the Plateau, we examined the radiation balance and the response of albedo to environmental factors above an alpine meadow and an alpine wetland surfaces in the eastern Tibetan Plateau, using 2014 data. Although our two sites belong to the same climatic background, and are close geographically, the annual incident solar radiation at the alpine meadow site(6,447 MJ/(m2·a)) was about 1.1 times that at the alpine wetland site(6,012 MJ/(m2·a)),due to differences in the cloudiness between our two sites. The alpine meadow and the alpine wetland emitted about 38%and 42%, respectively, of annual incident solar radiation back into atmosphere in the form of net longwave radiation; and they reflected about 22% and 18%, respectively, of the annual incident solar radiation back into atmosphere in the form of shortwave radiation. The annual net radiation was 2,648 and 2,544 MJ/(m2·a) for the alpine meadow site and the alpine wetland site, respectively, accounting for only about 40% of the annual incident solar radiation, significantly lower than the global mean. At 30-min scales, surface albedo exponentially decreases with the increase of the solar elevation angle; and it linearly decreases with the increase of soil-water content for our two sites. But those relationships are significantly influenced by cloudiness and are site-specific.     

宁夏本地化WRF辐射预报订正及光伏发电功率预测方法初探

为了开展西北地区宁夏太阳能光伏发电气象预报服务,基于本地化WRF模式产品及当地光伏电站提供的发电功率资料,提出了EOF分析结合MOS预报的技术方法,进行模式辐射预报的统计订正研究,建立逐时光伏发电功率预测模型,得到较为理想的结果。通过EOF-MOS方法进行辐射预报订正,可使辐照度平均绝对百分比误差（MAPE）由原来24%左右降低到15%左右,模型预测发电功率MAPE稳定在22%左右。尤其是对于转折性天气趋势把握,具有较高的参考价值。     

玉溪太阳能辐射资源分布特征

玉溪市太阳能辐射量资源丰富,1960~2009年平均日照时数在2 286.3~2 085.3小时,每天平均日照6小时,冬春季由于晴天多,日照最丰富;盛夏雨日多,日照最小,秋季因经常出现连阴雨天气,日照也相对较小。最大值出现在春季的3月,平均日照8.5小时,最小值出现在盛夏的7月,平均日照仅2.6小时。玉溪太阳能辐射量为57.615×108~52.55×108kJ/m2,资源从东北向西南递增,最丰富的地方主要集中在元江、新平县,其次是江川、通海县,最小是澄江县。20世纪80年代末以后,由于观测场周围环境污染和建筑物的增多增高,对太阳能辐射观测值带来较大影响,使气象站实际观测到的日照小于20世纪80年代以前,并且较不稳定。     

ENERGY SOURCES FOR EVAPORATION ON TROPICAL ISLANDS

The sources of energy for evaporation on tropical islands were explored by studying 49 lowland sites in the Hawaiian Islands with concurrent pan evaporation and solar radiation measurements. The Priestley-Taylor (1972) method was used to quantify the contribution of solar radiation in evaporation and the residual term between estimated and measured evaporation was attributed to heat advection. Pearson correlation coefficients between monthly measured and estimated evaporation (using solar radiation data) were greater than 0.95 at 26 of the sites, 0.90 for 37 sites, and 0.80 at 46 of the 49 sites used in the study. As expected, solar radiation supplies the bulk of the energy absorbed by evaporation at low elevations in Hawaii. However, a pattern of negative advection in summer and positive advection in winter from the surrounding ocean modifies the monthly evaporation values. For the 20 sites showing the greatest oceanic influence, departures ranged, on average, from +0.84 mm/day in November to -0.71 mm/day in June. This onshore advection corresponds to the seasonal lag in sea surface temperatures. At inland and wet lee sites, the effect of advection from oceanic sources diminishes. At dry lee sites, strong positive advection is evident in summer and autumn, enhancing evaporation by up to 2.8 mm/day. [Key words: evaporation, energy, tropical islands, radiation, advection]     

玉溪地区降水变化特征分析

利用玉溪市9个代表站1961—2010年50年的降水观测资料,使用趋势分析、连续小波变换分析的方法,对玉溪50年来降水变化的基本特征进行了分析。结果表明：近50年来玉溪年均降水量处于缓慢减少的趋势,减少率为3．73min／10a,特别是2000年以后减弱趋势明显增大。从降水的周期变化特征来看,玉溪地区50年降水小波变换系数都存在着20～25年和10年左右两个显著周期,目前玉溪地区正处于干旱期。     

沙坡头人工固沙区一年生植物小画眉草繁殖分配研究

沙坡头人工固沙区不同始植年代一年生植物小画眉草(Eragrostis poaeoides)的繁殖分配研究。结果表明:无论在种群水平还是在个体水平上,都反映出:(1) 在不同的始植年代,个体大小与繁殖体大小均不相同,其排列顺序依次为1956年样地 > 1964年样地 > 1981年样地 > 1987年样地;(2) 在不同始植年代下小画眉草有性繁殖分配的大小存在差异,有的甚至达到显著或极显著的水平,小画眉草有性繁殖分配的大小与沙面固定的长短有关(大小依次排序:1956年样地 > 1964年样地 > 1981年样地 > 1987年样地),1956年固沙区小画眉草用于繁殖的投资比例达到(70.17±6.24)%,远高于1987年固沙区的(59.18±8.75)%。(3)地上营养器官生物量、茎重、叶片数和叶重在四个年代差异不显著,说明这些指标既受固沙时间长短的影响,也可能受其他因素的控制。通过研究,我们得到以下结论:随着沙面固定时间的延长,一年生植物生存的环境相对好转,一年生植物把更多的资源和能量用于繁殖,增加其种群规模;沙丘固定时间相对短的,一年生植物将把更多的资源和能量用于营养生长,以抵御不利的生长环境。     

降尘对中国北方主要城市光伏电站发电量的影响

中国太阳能光伏发电在2010-2015年实现了飞速发展。降尘降低了光伏电池板表面玻璃的透光率,导致电池板的发电量下降。降尘对太阳能光伏发电影响的量化是预测光伏电站发电量的基础。以降尘相对较严重的北方（年均降雨量小于800mm）36个城市的光伏电站为研究对象,综合考虑温度、降尘、辐射等因素导致的光伏发电量损失,模拟了各城市光伏电站25年内的年均最大发电量。模拟结果显示：（1）36个城市平均年发电量为209.62±30.15kWh·5m^-2,其中,发电量最大的城市是拉萨,最小的为西安,前者约为后者的两倍;（2）年降雨量100~200mm地区年发电量最高,其次为≤100mm的地区,200~400mm和400~600mm的地区发电量几乎相等,600~800mm的地区发电量最小;（3）降尘与电池板最佳倾角的关系可以忽略;（4）降尘导致的光伏发电量损失最大值发生在降雨量为100~200mm区域（5.32%）,然后依次为≤100mm（5.21%）、200~400mm（4.46%）、400~600mm（3.29%）和600~800mm（2.09%）的区域。