【正文】 器地理環(huán)境1957現(xiàn)在4009E9441N1139甘肅省敦煌市三危豆家墩熱電式天空輻射表郊外、檢驗和修正總輻射是輻射觀測最基本的項目，用總輻射表(亦稱天空輻射表)測量?？傒椛浔碛筛袘⒉Ａд趾透郊M成(見圖22)。圖23　總輻射表感應件由感應面與熱電堆組成，涂黑感應面通常為園形，也有方形。熱電堆由康銅、康銅鍍銅構成。另一種感應面由黑白相間的金屬片構成，利用黑白片的吸收率的不同，測定其下端熱電堆溫差電動勢，然后轉換成輻照度。儀器的靈敏度為7～14μV/Wm2。響應時間≤60s(99%響應)。年穩(wěn)定性≤5%。余弦響應指標規(guī)定如下：太陽高度角為10176。、30176。時，余弦響應誤差分別≤10%、≤5%。玻璃罩為半球形雙層石英玻璃構成，它既能防風，～。雙層罩的作用是為了防止外層罩的紅外輻射影響，減少測量誤差。我國自動氣象站技術性能要求見表22。表22 氣象站技術性能要求表測量要素測量范圍分辨力準確度平均時間自動采樣速率總輻射01400 W/m21W/m25％1min6次/min、檢驗和修正根據(jù)敦煌氣象站的歷史資料情況，考慮到本工程的特點和需要，本階段由招標單位提供的敦煌氣象站的太陽能資源歷史觀測數(shù)據(jù)如下：（1) 19772007年以來氣象站的實測各月輻射總量；（2) 19771992年以來氣象站的實測各月直接輻射月總量（1993年起，敦煌氣象站不再對散射量進行觀測）。其中氣象站提供的數(shù)據(jù)中1996年6月份的輻射總量數(shù)據(jù)缺失，其余數(shù)據(jù)齊全，我們按該月多年平均值數(shù)據(jù)對其進行了修正。敦煌氣象站由敦煌市氣象局專業(yè)設置和維護管理的國家基準氣象站，有較長時間的太陽總輻射記錄數(shù)據(jù)，其對儀器的安裝、使用、維護及數(shù)據(jù)采集均嚴格遵循氣象專業(yè)部門的規(guī)程、規(guī)定進行，并由專業(yè)人員對數(shù)據(jù)進行檢驗和修正，因此，本報告不再對氣象站的提供的資料進行檢驗和修正。1)氣象站太陽輻射總量歷年變化統(tǒng)計根據(jù)敦煌氣象站1977年～2007年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其多年平均太陽總輻射量6377MJ/m2a，太陽總輻射量歷年變化情況見圖24。圖24 敦煌氣象站太陽年總輻射量從圖24中可以看出：1977年至今，太陽年總輻射量基本在平均值6377MJ/m2上下波動。1988年～1993年之間，太陽年總輻射量波動較大，主要是由氣候環(huán)境變化的因素變化因素，不存在如氣象站的搬遷，觀測點周圍障礙物的整治等人為因素。另外從1977年～2007年輻射量總體變化趨勢來看，年輻射總有總體向上攀升的趨勢，這與當?shù)貪竦丨h(huán)境消退，雨量減少，氣候變得干燥相吻合?？紤]到輻射量總體變化趨勢，對氣象局提供的1977年～2007年時段內的各年份輻射量分別按最近十年、二十年、三十年時段進行統(tǒng)計，詳細結果見表23。表23 分時段輻射量統(tǒng)計值年份時段最近三十年最近二十年最近十年1978～20071988～20071998～2007年總輻射量638264516415由于敦煌太陽輻射量存在總體逐年向上緩慢攀升的趨勢，且引起的變化原因比較明確，因此三十年的平均值已經(jīng)不能完全代表未來太陽輻射變化的趨勢。最近二十年的平均值因為存在1988年～1993年之間太陽年總輻射量大幅波動，氣候異常較為明顯，也不能完全代表未來太陽輻射變化的趨勢。而近十年的太陽輻射波動幅度較小，與總體的變化趨勢吻合，且年代最接近，所以我們認為最近十年的輻射平均值可以用作本項目太陽能資源分析依據(jù)。2)氣象站太陽總輻射量各月平均值統(tǒng)計最近十年年平均月輻射量統(tǒng)計見表25。太陽總輻射量各月變化趨勢見圖25，月輻射量最大值出現(xiàn)在7三個月份，這與理論計算結果相似，這也印證了內陸干旱性氣候太陽能輻射的典型性。全年太陽總輻射量分布以夏季最多，占年總量的三分之一以上；冬季最少，僅占年總量的14%左右，春秋季接近，太陽總輻射量的分布與日照時數(shù)的分布基本相似，詳見圖25。表24 1998～2007年各月平均輻射量統(tǒng)計表月份月輻射總量(MJ/m2)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 總計 圖25 多年平均月輻射量圖26 太陽年總輻射量季節(jié)分布3）氣象站散射、直接輻射總量統(tǒng)計根據(jù)敦煌氣象站1977年～1992年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其多年平均直接輻射總量為3803MJ/m2a，%左右，從統(tǒng)計結果來看，%以上。多年平均各月散射、直接輻射量占總輻射量的比值詳見表25。表25 1977～1992年多年平均各月散射、直接輻射量統(tǒng)計表月份月輻射總量(MJ/m2)月直接輻射量(MJ/m2)直接輻射量占比月散射輻射量(MJ/m2)散射輻射量占比1%%2%%3%%4%%5%%6%%7%%8%%9%%10%%11%%12%%總計%%由于敦煌地區(qū)除敦煌氣象站以外，其余區(qū)域內未安裝太陽輻射測量儀表。根據(jù)敦煌地理地貌特點，本項目所在地與敦煌氣象站同屬黨河沖積構成的內陸平原帶，圍地形地貌基本相似，均無山地丘陵，地面海拔高度都在1200米左右。，距離較近，緯度跨域范圍只有5分左右。另外，光伏電站廠址遠離城市中心，而氣象站所在地域同樣位于城市郊外，由城市化帶來的局部小氣候對兩者的太陽輻射的影響基本沒有，故敦煌氣象站太陽能資源觀測資料可用作本太陽能光伏發(fā)電場太陽能資源分析。從1977年～2007年輻射量統(tǒng)計情況來看，年總輻射量有總體逐年向上攀升的趨勢，這與當?shù)貪竦丨h(huán)境消退，雨量減少，氣候變得干燥相吻合。由于敦煌當?shù)靥栞椛淞看嬖诳傮w向上緩慢攀升的趨勢，且引起的變化原因比較明確，因此我們認為三十年的平均值已經(jīng)不能完全代表未來太陽輻射變化的趨勢。另外，由于最近二十年的平均值因為存在1988年～1993年之間太陽年總輻射量的大幅波動，也不能完全代表未來太陽輻射變化的趨勢。而近十年的太陽輻射量波動幅度較小，與總體的變化趨勢吻合，且年代最接近，所以我們認為最近十年的總輻射量的平均值可以用作本項目太陽能資源分析依據(jù)，因此本工程太陽總輻射量選用最近十年的平均值作為設計依據(jù)，即6415MJ/m2，合1782 kW/m2。根據(jù)敦煌氣象站1977年～1992年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其多年平均直接輻射總量為3803MJ/m2a，%左右，%，在光伏組件安裝方式的選擇上要充分考慮該因素。由于招標方未提供氣象站太陽輻射強度方面的資料，本階段暫時按美國宇航局（NASA）提供的衛(wèi)星觀測資料作為本階段設計的參考。NASA提供的太陽輻射資料是通過太空衛(wèi)星觀測后再換算成地面數(shù)據(jù)，會與地面直接測量數(shù)據(jù)之間存在一定的誤差，氣象站總輻射量觀測數(shù)據(jù)與NASA之間的誤差詳見表26，通過表中可以看出誤差較小。因此， NASA提供的衛(wèi)星觀測資料具有一定的參考價值。表26 總輻射量觀測數(shù)據(jù)比較表月份來源總輻射量MJ/m2時段敦煌氣象站1983年7月～2005年6月美國宇航局同上誤差% NASA提供的各月晴朗日（云層覆蓋低于10%）的最大輻射強度的平均值（1983年7月～2005年6）見表27。 表27 1983～2005年各月晴朗日最大輻射強度的平均值 W/m2月份資料來源1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月太陽輻射強度499 643 792 922 931 890 842 822 718 649 511 447 太陽最大輻射強度分析的目的是為了測算光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器后交流輸出功率的大小，為后面的交流升壓系統(tǒng)選擇合理的設計容量，以降低工程造價，同時減少交流升壓系統(tǒng)損耗，提高電站輸出電量，以提高光伏發(fā)電項目運行經(jīng)濟性。 根據(jù)中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網(wǎng)提供的氣象數(shù)據(jù)，敦煌地區(qū)的基本氣候情況見表28。表28 敦煌基本氣候情況（據(jù)19712000年資料統(tǒng)計）序號項 目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年1平均溫度（℃）17（平均） 2平均最高溫度（℃）27/3極端最高溫度（℃）34/4平均最低溫度（℃）/5極端最低溫度（℃）941/6平均降水量（毫米）8（總計）7降水天數(shù)（日）（總計）8平均風速（米/秒）22（平均）當?shù)氐臍庀笠貐R總見表29。表29 敦煌主要氣象要素表氣象要素單位數(shù)值備 注多年平均氣溫℃日照時數(shù)小時3258多年平均太陽總輻射量MJ／m2a6415多年平均年降水量mm平均風速m/s2最大風速m/s招標文件多年平均大氣壓hPa多年平均相對濕度%43歷年極端最高氣溫℃發(fā)生日期:歷年極端最低氣溫℃發(fā)生日期:年平均雷暴次數(shù)次/年6發(fā)生月份:6強風次/年4發(fā)生月份:7沙塵次/年7發(fā)生月份:6降塵量Kg/ m2a敦煌深處內陸，受高山阻隔，遠離潮濕的海洋氣流，屬極干旱大陸性氣候， 有三個特點：一是日照充分，太陽能資源豐富。二是干燥少雨，敦煌上空經(jīng)