甘南高原低云量的变化趋势分析

利用甘南地区8个气象观测站1974年到2013年的低云观测资料,对其40年低云的时空变化特征进行了分析。结果表明:甘南地区低云分布呈南多北少和东多西少的特征;月际变化表现为1-9月呈上升趋势,10-12月下降趋势;年际变化表现为甘南各地分布均呈上升趋势,原本云量较多的地区云量增加也更明显;低云量的变化与气温、降水、水汽压、人类活动等都有密切关系,相关分析表明低云量的变化与气温、水汽压呈正相关,与降水量呈弱的负相关。     

中国北方水汽与云和降水的关系

利用中国35°N以北地区1961年1月1日-2001年12月31日58个探空站逐日高空观测资料以及地面观测的逐日总云量、低云量、降水量资料,分析了42a来中国北方各区水汽质量分数的变化特征,水汽质量分数与总云量、低云量以及降水量的年际变化特征,逐区讨论了水汽质量分数与总云量、低云量和降水量的相关关系.结果表明:中国北方地区42a水汽质量分数有微弱的增加;水汽质量分数与云量、降水量呈明显的正相关.水汽质量分数与云量、降水量的相关中,平均水汽质量分数与低云量、降水量的正相关最显著;云量与降水量的相关中,低云量与降水量的相关最显著.这三种相关的季节变化特征均为春季最显著,秋、夏季次之,冬季最弱.沙区的各相关系数均低于非沙区的,说明荒漠化对空中水资源也有一定的影响,尤其是在沙尘暴多发的春季,这一影响就更显著了.     

中国北方云量的四季分布与降水

利用中国35°N以北地区1960-2005年333个站逐日地面观测总云量、低云量、降水量资料,并依据相关文献进行区划,系统研究了中国北方地区46年云和降水的时空分布特征,讨论了总云量、低云量、降水的相互关系.结果表明:中国35°N以北地区总云量、低云量分布形势与地形吻合较好,沿北方高大山脉有明显的云量高值区.总云量、低云量的季节分布特点显著:春夏两季东西部呈反相分布,秋冬季全区总云量、低云量分布稀少,但冬季在新疆天山以北有明显云量大值区.中国北方地区总云量、低云量与降水呈正相关关系,春季相关性最好,秋冬季次之,夏季最弱,但平原地区夏季的总云量、低云量与降水相关性尤为显著,山区则相反.逐区统计分析各区雨日数及各雨量级的总云量、低云量,发现北方各区在相同量级的降雨日,总云量、低云量差异不大.     

照亮未来的动力——中国太阳能产业初探

<正>中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国已是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家以及重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟的太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳热水系统。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,经过30多年的     

近50年三江源地区云水资源分布及降水效率研究

基于云水资源积分推导公式,选取50年的气象站资料研究三江源地区(the Three River Headwaters Region,TRHR)云量与降水时空演变规律及其统计关系,并对降水效率(Precipitation Efficiency,PE)时空特征深入分析,挖掘人工增雨试验潜力.结果表明:①总、低云量分别以长江源区的治多、清水河为高值中心向西呈"经向型"分布,向东呈"纬向型"分布.低云量与降水量呈增加趋势且通过了α=0. 005显著性检验,总云量呈减少趋势并通过了α=0. 01显著性检验;②各源区总、低云量与降水的突变年份不同步.降水年际波动较云量变化大且低云与降水相关性较好.低云量随总云量增加而增加,当总云量增加1. 7%时,低云量将增加1%,同期降水增加10mm,年降雨频率最高出现在400mm;③TRHR多年PE空间分布与降水、云量一致,整体表现出自东南向西北方向递减空间分布,PE高、低值区分布在34°N以南和34°N以北.④TRHR多年平均PE为40. 3%且增幅变化不大,长江源区西部和黄河源区东北部增雨潜力(Precipitation Enhancement Potential,PEP)最大,最佳开发时间在3～4月和10～11月.     

专家论点：太阳能光伏产业的前景如何？

由于全球光伏市场容量的预期扩张，全球光伏产业在2009～2013年期间的平均年增长率估计为20％～30％。而且，随着太阳能发电成本的持续下降到与国家电网售价相同（即等价点），太阳能光伏产业的发展前景还将大大好于预期。     

中国光伏产业发展情况

中国76％的国土光照充沛,光能资源分布较为均匀;与水电、风电、核电等相比,太阳能发电没有任何排放和噪声,应用技术成熟,安全可靠。2008年中国的光伏产业发展迅速,大陆生产的光伏电池总量占了全球总量的30％,成为全球光伏电池生产第一大国。     

多因素耦合对光伏发电性能影响的试验研究

为了解苏州地区各因素耦合对光伏发电性能的影响,在苏州科技大学搭建了太阳能光伏一体化材料试验台,将所采集到的同步光伏发电数据及环境气象参数进行研究分析,首先采用了多元线性回归方程的分析方法,分析了各影响因素与光伏板表面温度之间的关系。接着研究了光伏板表面温度对光伏板发电量的影响;并采用了一元线性回归方程分析其之间的关系。然后采用趋势面分析法,分析了光伏板表面温度和太阳辐射量量对多晶硅光伏板发电量的影响。研究表明:环境温度每升高1℃,光伏板表面温度增加0.908℃;室外风速每增大1 m/s,光伏板表面温度降低0.056℃;总太阳辐射强度每升高1 W/m~2,光伏板表面温度增加0.035℃;室外湿度每增大1%,光伏板表面温度降低0.172℃;且光伏板表面温度每升高1℃,发电量增加0.073 W·h。同时,趋势面分析发现光伏板表面温度与太阳辐射量对发电量的影响呈双向变化的趋势,即太阳辐射量的正向变化,光伏板表面温度负向变化,且两级变化趋势明显,中间变化趋势平缓。     

基于误差修正的短期光伏功率预测

随着太阳能使用率的不断提高，太阳能资源的易变性使电网管理出现了困难。为了提高太阳能发电功率的预测精度，在安全稳定运行中保障工业电力系统的正常使用，提出一种结合改进的自适应噪声互补集成经验模态分解（improved complementary ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise ,ICEEMEDAN）与差分自回归移动平均（autoregressive integrated moving average ,ARIMA）的长短期记忆（long-term and short-term memory ,LSTM）神经网络模型，使用该复合模型对光伏发电功率进行预测，通过对影响光伏功率的不同变量进行评估，获取特征重要性并作为模型的输入，在时间尺度上利用改进后的LSTM模型进行建模，以R2等相关指标评判模型性能的优劣，从而实现完整的光伏功率预测。实验采用澳大利亚（DKASC）光伏数据集群中一光伏电站2016年实测数据进行验证，两组实验中修正预测模型较单一LSTM神经网络光伏功率预测模型的精确度分别提高了2.82%、0.02%。     

ERA Interim再分析资料的云量可靠性分析——以太原和五寨为例

利用气象信息综合分析处理系统地面实况报文和欧洲中期天气预报中心再分析(ERA Interim)的4次/d总低云量资料,对比分析了再分析资料对太原和五寨总低云量的代表性.结果表明,太原和五寨不同观测时次总云量和低云量多年平均(2002年2月1日-2013年12月31日)观测值与ERA Interim再分析云量变化趋势较为一致,除02:00外, 08:00、14:00、20:00的ERA Interim再分析资料均偏低, ERA Interim低云量均低于观测值.总云量月平均值ERA Interim资料高于站点观测值,14:00偏差较大.太原和五寨不同观测时次总云量累积分布趋势整体较一致.太原和五寨总云量的相关系数在0.6以上, 08:00和14:00相关系数在0.7以上.低云量相关系数明显低于同时次的总云量相关系数,低云量不同月份不同时次的相关系数差异较大,总云量平均绝对误差相差不大;低云量平均绝对误差部分时次较大.     

碳中和目标下我国光伏发电发展路径规划研究

能源绿色低碳转型背景下，光伏发电已经成为我国发展最快且最有潜力的可再生能源。本研究基于历史数据构建了反映光伏发电单位投资成本下降趋势的学习曲线模型，建立了技术扩散模型估计光伏发电每年装机潜力，并在政策发展目标、投资水平、光伏发电量最低占比、电网消纳能力等约束下，以规划期内光伏发电总成本最小化为目标，构建了光伏发电发展路径规划模型，计算2023~2060年光伏发电每年的最优装机容量。结果显示，该模型能够综合平衡退役与新增装机规模，以及学习效应导致的光伏电站倾向前期少建而后期大量建设与阶段发展目标要求之间的冲突关系，该模型可为碳中和目标下光伏产业规划和政策制定提供方法支撑。     

薄膜太阳能电池再循环的经济可行性研究——以山东省为例

以山东省为例, 按照世界自然基金会(WWF)的中国8760电网模型和山东省太阳能消费需求潜力, 设置2050 年山东省太阳能光伏电池装机总量和空间分布的情景分析模型。在此基础上, 根据铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的物质流构成, 计算实现材料再循环的成本收益, 并评估3种情景下实现资源回收和再循环的经济可行性。1) 规模经济情景: 按照运输成本最小化假设, 全省建立一家集中循环处理设施; 2) 市场导向情景: 在人口最密集的两个大都市区(济南和青岛)附近建立集中循环处理设施; 3) 生产者责任延伸情景: 由6家铜铟镓硒生产企业利用生产区位提供循环处理设施。结果表明, 生产者责任延伸情景具有最佳的成本收益结果, 由此进一步探讨生产者责任延伸制度对再生能源技术方向和基础设施发展的意义。     

Convex decomposition of concave clouds for the ultra-short-term power prediction of distributed photovoltaic system

Concave clouds will cause miscalculation by the power prediction model based on cloud features for distributed photovoltaic (PV) plant.The algorithm for decomposing concave cloud into convex images is proposed .Adopting minimum polygonal approximation ( MPP) to demonstrate the contour of concave cloud , cloud features are described and the subdivision lines of convex decomposition for the concave clouds are determined by the centroid point scattering model and centroid angle func -tion, which realizes the convex decomposition of concave cloud .The result of MATLAB simulation indicates that the proposed algorithm can accurately detect cloud contour corners and recognize the concave points .The proposed decomposition algorithm has advantages of less time complexity and decomposition part numbers compared to traditional algorithms .So the established model can make the convex decomposition of complex concave clouds completely and quickly , which is available for the existing prediction algorithm for the ultra-short-term power output of distributed PV system based on the cloud features .     

川渝地区雾霾时空分布特征及影响因子分析

利用1981-2014年川渝地面气象观测资料,分析了川渝地区雾霾的时空分布特征及影响因子,结果表明:川渝地区雾日变化总体呈下降趋势,两种雾日观测资料的倾向率分别为-6d/10a和-8.2d/10a,研究时段内未出现突变点,80年代到90年代初,雾日变化周期以2~4a为主,21世纪后以8~10a为主.霾日总体趋势与雾日变化相反,呈上升趋势,倾向率为8.2d/10a,1997年开始发生突变,90年代变化周期以2~4a为主,2000年后4~10a周期变化较显著.在对雾霾与风速和空气相对湿度的关系讨论中发现,整个川渝地区雾与风速的变化趋势一致,与相对湿度呈正相关;霾与风速的变化趋势相反,与相对湿度呈负相关.     

基于同步矢量电流比例-积分控制器的光伏并网系统

太阳能是一种丰富干净的可再生性能源,研究可靠的光伏并网发电系统控制策略非常重要。该文分析了光伏阵列特性、光伏电源与交流电源之间功率流动特征,提出了改进常压法与同步矢量电流比例-积分(PI)调节器控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)调制方法相结合的单级式光伏并网系统,使电压源型光伏并网逆变器输出电流完全与电网电压相位一致,向电网输送的电能质量符合IEEE929-2000标准要求。仿真与实验结果一致,表明了所提出的控制方案具有良好的动态和稳态性能。     

1981-2013年宝鸡市雾霾日数变化趋势及突变分析

目的分析1981-2013年33a宝鸡市雾霾日数变化趋势及突变。方法收集宝鸡市1981-2013年气象站观测的雾霾日数数据,采用趋势系数、倾向率、一元线性回归、距平百分率、MannKendall突变检验和滑动t检验方法分析研究。结果与结论①在33a间,宝鸡市雾霾日数以16.253d/10a的趋势下降,且存在15a和24a的周期动荡;②冬季雾霾发生频率最高,春季略低,其次秋季,夏季最低;③1981-2013年7月份雾霾日数距平百分率波动范围最大,表明在33a内雾霾日数同期波动较为剧烈,且出现极端雾霾现象,9和10月略低,4、5、6和8月次之,2和3月较1月波动范围大,1月波动范围最小;④1981-2013雾霾日数在年、季都有明显的突变趋势,其突变类型表现不同。     

基于同步矢量电流比例-积分控制器的光伏并网系统

太阳能是一种丰富干净的可再生性能源,研究可靠的光伏并网发电系统控制策略非常重要。该文分析了光伏阵列特性、光伏电源与交流电源之间功率流动特征,提出了改进常压法与同步矢量电流比例-积分(PI)调节器控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)调制方法相结合的单级式光伏并网系统,使电压源型光伏并网逆变器输出电流完全与电网电压相位一致,向电网输送的电能质量符合IEEE929-2000标准要求。仿真与实验结果一致,表明了所提出的控制方案具有良好的动态和稳态性能。     

营口雾霾的地面形势和风速特征

利用2005~2012年辽宁省营口市的能见度、相对湿度、降水、地面形势场资料,对雾霾天气时的地面形势和风速进行了统计分析。结果表明:雾霾发生时地面形势分为倒槽型、锋面气旋型、地形槽型、冷高压前部型、低压内部型、鞍型场型、均压场型和高压内部型8种类型。雾霾天气在高压内部型、鞍型场型、冷高压前部型和均压场型出现频率较高,分别占26.3%、17.6%、12.9%和12.5%。在高压内部、地面倒槽和冷高压前部容易出现雾;而轻雾易出现在鞍型场、高压内部和均压场;霾出现在高压内部型、鞍型场型、冷高压前部型和锋面气旋型的概率较高。雾霾时风速都较小,冷高压前部型、高压内部型、均压场型和倒槽型的雾霾易在风速小(0~4 m/s)的情况下形成和维持;鞍型场型和低压内部型的雾霾易在风速较小(1~5 m/s)的情况下形成和维持;锋面气旋型雾霾易在风速适中(2~6 m/s)的情况下形成和维持。     

天气现象影响公路低能见度的特征

 公路能见度的优劣与气象条件密切相关,影响公路能见度的天气现象主要有雨、雪、雾、霾、沙尘等。本研究利用全国间隔为5km的气象站2002年9月至2010年3月逐日地面气象观测资料,以及全国2413个自动气象站2008年1月1日至12月31日逐小时能见度及地面气象观测资料,分析了天气现象对公路能见度的影响。根据高速公路上行驶车辆对能见度的要求,结合中国大陆地区的实际情况,确定低能见度范围是水平能见度距离小于1000m,考虑到不同距离的低能见度对交通运输造成的影响程度不同,将低能见度划分为3个等级。利用统计学方法分析了影响高速公路的天气现象(雨、雪、雾、沙尘)的时空分布特征,以及全国1h降水与能见度的相关关系。研究结果表明,不同天气现象影响低能见度的时段不同;影响公路低能见度的主要天气现象中,就影响程度而言,雾对低能见度的影响最大;从影响范围上,各区域有所不同,新疆南疆盆地、内蒙古西部、青海北部等地区主要受沙尘影响,东北、华北、西南等地受雨雪影响较大,江南和华南等地主要受降雨影响。     

经济效益和环境效益的结合--光伏水泵系统

世界各国的光伏学科(包括相应的光伏系统理论和技术)得到了长足的进步,其中不断发展的光伏水泵系统受到了全世界干旱地区农牧民的热烈欢迎,在中国西部及西北地区,光伏水泵系统受到了广大农牧民的特别青睐.那里尚没有电网,专门为小规模分散居住的农牧民架设电力线路,从经济上看也是极不合理的.这样,那里的农牧民就长期处于既没有电,又缺乏洁净人畜饮水的生活状态.可是那些地区阳光资源却极为丰富,而且有相当大的地区同时具有丰富的地下水资源,光伏水泵系统因此也成了解决问题的最好选择,它既可提供洁净的人畜饮水,又可提供农牧业的灌溉用水.文章介绍了我国西部地区光伏水泵系统示范站的试验结果,它与柴油机水泵相比具有令人鼓舞的经济效益和环境效益的优势,对投资部门具有特别的吸引力.