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太陽能資源計算與分區,資源計算
對于太陽能利用來說,了解國內各地的太陽能資源狀況是十分必要的。但是由于太陽輻射測量站點稀疏,僅靠實測數據遠不能滿足各方面的需求。國際上通行的解決辦法是借助現有的日射站點的實測數據,與一些同日射有關且廣泛觀測的其他氣象要素建立統計關系,然后再將這些定量關系應用到無日射觀測的地區。計算出相應的日射數據來。
應當指出,影響日射的氣象要素有很多,重要的有云量、云狀、大氣透明度等,此外,海拔、地理緯度、季節、時刻等因素的影響也不容忽視。云量、云狀和大氣透明度可以說是變化多端,難以計量,因此,大多數計算方法也都是限定于晴天,實用價值受到了限制。下面所討論的方法僅限于多年平均狀況,即氣候學意義上的年或月平均曝輻量H.
計算總日射暖輯量的方法種類繁多,若用通式可表達為H=HOf(s1,n)式中,HO為基確總日射曝輻量值,f(s1.n )為表征天空遮蔽程度的函數,s1為日照百分率;n為云量。
式(1-10) 中,s1和n??扇芜x一。也可兼用HO的選擇則可分為三種。
(1)天文輻射。天文暫射是指大氣上界的日射,由于大氣上界已不存在空氣,因此沒有散射,實際上只剩下直接日射,且只隨緯度和時間的不同而有變化,由于天文輻射對不同海拔設有響應,因此不利于用來解決像中國這樣地區江闊、地勢起伏明顯的情況。
(2)晴天福射。為了獲得此值,需要將各日射站點的多年實測資料逐日地點繪到以日期為模坐標的圖上,最后繪出全部點的外廓線,再求山響應時段(月) 內,外廓線下的面積,即月內的睛天眼輻量,這樣做不僅工作量大,且外廓線所代表的往往是大氣處于極端透明情況下的曝輻量,其值偏高。另外,由于實測站點稀少且分布不均,因此這樣得出的結果無法兼顧到不同海拔和緯度的情況。
(3)理想大氣中的總日射曝輻量。該曝輻量具有如下優點a.可以通過計算精確求出,無需整理有限站點的大量原始實測數據: b可以得到不同海拔和緯度的分布值,所謂理想大氣,又稱干潔大氣,顧名思義,就其成分而言,除了沒有水汽和氣溶膠外,與一般大氣無異,這樣就可以把大氣中的不確定因素排除,從面可以計算出大氣固定成分對日射的散射和吸收。