太阳能、风能分布

太阳能太阳能资源分布图（兆焦耳/平方米,年）心 150 低,Low)755058505000中国的疆界，南从北纬4。附近西沙群岛的曾母暗沙以南起，北到北纬5331 黑龙江省漠河以北的黑龙 江心，西自东经7340附近的帕米尔高原起，东到东经13505的黑龙江和乌苏里江的汇流处，土地辽 阔，幅员广大。中国的国土面积，从南到北，自西至东，距离都在5000km以上，总面积达960万平方公里， 为世界陆地总面积的7%，居世界第3位。在中国广阔富饶的土地上，有着十分丰富的太阳能资源。全国各 地太阳年辐射总量为3 340 r-J 8 400MJ/m2中值为5 852MJ/m2。从中国太阳年辐射总量的分布来看，西 藏、青海、新疆、宁夏南部、甘肃、内蒙古南部、山西北部、陕西北部、辽宁、河北东南部、山东东南部、 河南东南部、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的 西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，这里平均海拔高度在4000m以上，大 气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如人们称为日光城的拉萨市，1961 r-J 1970年的 平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68%，年平均晴天为108. 5d、阴天为98.8d，年平均 云量为4.8，年太阳总辐射量为8 160MJ/m2，比全国其他省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两 省及重庆市的太阳年辐射总量最小，尤其是四川盆地，那里雨多、雾多、晴天较少。例如素有雾都之称 的重庆市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26%，年平均晴天为24.7d、阴天达244.6d，年平 均云量高达8.4。其他地区的太阳年辐射总量居中。中国太阳能资源分布的主要特点有： 太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬2235。这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中 心； 太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部; 由于南方多数地区云多雨多，在北纬30040。地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的 规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的升高而增长。为了按照各地不同条件更好地利用太阳能，20世纪80年代中国的科研人员根据各地接受太阳总辐射量的 多少，将全国划分为如下5类地区。(1) 一类地区全年日照时数为3 2003 300h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量 为6 6808 400M，相当于225285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括宁夏 北部、甘肃北部、新疆东南部、青海西部和西藏西部等地。是中国太阳能资源最 丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。尤以西藏西部的太阳能 资源最为丰富，全年日照时数达2 9003 400h，年辐射总量高达7 0008 000M/m2，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第2位。(2) 二类地区全年日照时数为3 0003 200h。在每平方米面积上一年内接受的太阳能辐射总 量为5 8526 680 M，相当于200225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括 河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东 南部和新疆南部等地。为中国太阳能资源较丰富区。相当于印度尼西亚的雅加达 一带。(3) 三类地区全年日照时数为2 2003 OOOh。在每平方米面积上一年接受的太阳辐射总量为 5 0165 852M，相当于170200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东东 南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕 西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、天津、北京 和台湾西南部等地。为中国太阳能资源的中等类型区。相当于美国的华盛顿地区。(4) 四类地区全年日照时数为1 4002 200h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量 为4 1905 016 MJ，相当于140170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括湖 南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安 徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。是中国太阳能资源较差地区。相当于意大 利的米兰地区。(5) 五类地区全年日照时数为1 000，-，1 400h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量为3 344，-，4 190 MJ，相当于115，-，140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州、重庆等地。此区是中国太阳能资源 最少的地区。相当于欧洲的大部分地区。一、二、三类地区，年日照时数大于2 200h，太阳年辐射总量高于5 016MJ/m2, 是中国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3以上， 具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区，虽然太阳能资源条件较差，但是也 有一定的利用价值，其中有的地方是有可能开发利用的。总之，从全国来看，中 国是太阳能资源相当丰富的国家，具有发展太阳能利用事业得天独厚的优越条 件，只要我们扎扎实实地努力工作，太阳能利用事业在我国是有着广阔的发展前 景的。中国的太阳能资源与同纬度的其他国家相比，除四川盆地和与其毗邻的地区外， 绝大多数地区的太阳能资源相当丰富，和美国类似，比日本、欧洲条件优越得多， 特别是青藏高原的西部和东南部的太阳能资源尤为丰富，接近世界上最著名的撒 哈拉大沙漠。太阳能资源的研究计算工作，不能做一次即可一劳永逸。近些年的研究发现，随 着大气污染的加重，各地的太阳辐射量呈下降趋势。上述中国太阳能资源分布， 主要是依据20世纪80年代以前的数据计算得出的，因此其代表性已有所降低。 为此，中国气象科学研究院根据20世纪末期最新研究数据又重新计算了中国太 阳能资源分布。风能ICO-150 W中葡有救敏功伞密度分布图istribution of cffcctio- vvind potvcr dcnai n Ohina找Sn i3y （II，讪）w ymp-p :luw）我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富。据中国气象科学研究院估算，全国平均风功率密度为100W/m2,风能资源总储量约32.26亿kW，可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW （依据陆地上离 地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量有7.5亿kW。中国风能资源主要分布在东南沿海及附近岛屿，新疆、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原 等部分地区，每年风速在3m /s以上的时间近4000小时左右，一些地区年平均风速可达7m/s以上，具 有很大的开发利用价值。我国面积广大，地形地貌复杂，故而风能资源状况及分布特点随地形、地理位置 不同而有所不同，据此可将风能资源划分为四个区域（包括海上建设的风电场）。（1）沿海及其岛屿地区风能丰富带沿海及其岛屿风能丰富带，年有效风功率密度在200W/m2以上，风功率密度线平行于海岸线，沿海岛屿风 功率密度在500W/m2以上，如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等，可利 用小时数约在70008000小时。这一地区特别是东南沿海，由海岸向内陆是丘陵连绵，风能丰富地区仅在 距海岸50km之内。东南沿海受台湾海峡的影响，每当冷空气南下到达海峡时，由于狭管效应使风速增大。冬春季的冷空气、 夏秋的台风，都能影响到沿海及其岛屿，是我国风能最佳丰富区。我国有海岸线约1800km，岛屿6000多 个，这是风能大有开发利用前景的地区。（2）北部（东北、华北、西北）地区风能较丰富带 风功率密度在200300W/m2以上，有的可达500W/m2以上，如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特 的灰腾梁、承德围场等，可利用的小时数在5000小时以上，有的可达7000小时以上。这一风能较丰富带 的形成，主要是由于北部地区处于中高纬度的地理位置。由于欧亚大陆面积广大，北部地区气温又低，是北半球冷高压活动最频繁的地区，而我国地处欧亚大陆东 岸，正是冷高压南下必经之路。北部地区是冷空气入侵我国的前沿，在冷锋(冷高压前锋)过境时，在冷 锋后面200km附近经常可出现610级(10.824.4m/s)大风。对风能资源利用来说，就是可以有效利用 的高质量大风。这一地区的风能密度，虽较东南沿海为小，但其分布范围较广，是我国连成一片的最大风 能资源区。(3) 内陆局部风能丰富区在两个风能丰富带之外，风功率密度一般在100W/m2以下，可利用小时数3000小时以下。但是在一些地 区由于湖泊和特殊地形的影响，风能也较丰富，如鄱阳湖附近较周围地区风能就大，湖南衡山、湖北的九 宫山、河南的嵩山、山西的五台山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能为大。青藏高原海拔4000m以上，这里的风速比较大，但空气密度小，如在海拔4000m的空气密度大致为海平面 的67%，也就是说，同样是8m/s的风速，在海平面风功率密度为313.6W/m2，而在海拔4000m只有 209.9W/m2。这里年平均风速35m/s，风能仍属一般地区。(4) 海上风能丰富区海上风电场的特点是风速高、发电量大，湍流强度小，可减少机组疲劳载荷，延长使用寿命，如陆上20年， 海上可能25年；但是接入电力系统和机组基础成本高。我国海上风能资源丰富，东部沿海水深2m到15m 的海域面积辽阔，按照与陆上风能资源同样的方法估测，10m高度可利用的风能资源约是陆上的3倍，即 7.5亿kW，而且距离电力负荷中心很近，随着海上风电场技术的发展成熟，经济上可行，将来必然会成为 重要的电源。