期刊信息
主办:内蒙古农业大学沙漠治理研究所
主管:内蒙古农业大学
ISSN:1003-7578
CN:15-1112/N
语言:中文
周期:月刊
影响因子:1.681818
数据库收录:
北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);农业与生物科学研究中心文摘;中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);中文社会科学引文索引-扩展(2008-2009);中文社会科学引文索引-扩展(2012-2013);中文社会科学引文索引-来源(2000-2002);中文社会科学引文索引-来源(2003);中文社会科学引文索引-来源(2004-2005);中文社会科学引文索引-来源(2006-2007);中文社会科学引文索引-来源(2010-2011);中文社会科学引文索引-来源(2014-2016);中文社会科学引文索引-来源(2017-2018);中文社会科学引文索引-来源(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国人文社科核心期刊;期刊分类:资源科学
水上光伏电站现状及“一带一路”干旱区新模式(3)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】中国倡导的“一带一路”中“丝绸之路经济带”的“中国—中亚—西亚经济走廊”沿线国家多为亚欧大陆性气候,处于干旱、半干旱地区,水资源匮乏,经
中国倡导的“一带一路”中“丝绸之路经济带”的“中国—中亚—西亚经济走廊”沿线国家多为亚欧大陆性气候,处于干旱、半干旱地区,水资源匮乏,经济社会发展受到较大制约。同时,水库、湖泊受气候影响,年均蒸发量大,水资源有效利用率低。此外,沿线国家太阳能资源十分丰富,具备布设太阳能光伏发电组件的优越条件。
“一带一路”沿线各国大多属于内陆干旱区,与我国西北地区情况基本一致。这些区域多数国家年均降雨量小,年均蒸发量大。统计各国水文资料得到不同国家年均降雨量,见表1。
表1 “一带一路”沿线干旱区各国年均降雨量 mm国家 年均降雨量 国家 年均降雨量 国家 年均降雨量哈萨克斯坦 300~500 伊拉克 100~500 沙特阿拉伯 <200乌兹别克斯坦 80~200 土耳其 200~700 也门 <400土库曼斯坦 76~380 叙利亚 <250 阿曼 130塔吉克斯坦 150~250 约旦 380~530 阿联酋 100吉尔吉斯斯坦 200~800 黎巴嫩 1 000 卡塔尔 75伊朗 30~250 以色列 300~400 科威特 108巴林 77 埃及 50~200
由表1可知,“一带一路”沿线大多数国家年均降雨量低于400 mm,水资源匮乏,严重制约着当地经济社会的发展。此外,受大陆干旱区气候的影响,这些国家年均蒸发量大,见表2。
表2 “一带一路”沿线干旱区部分国家年均蒸发量 mm国家 年均蒸发量 国家 年均蒸发量 国家 年均蒸发量哈萨克斯坦 >1 500 伊朗 >2 000 阿联酋 >2 000乌兹别克斯坦 1 350~2 200 伊拉克 >2 000 卡塔尔 >2 000土库曼斯坦 >1 500 以色列 2 500 科威特 >2 000塔吉克斯坦 >1 500 沙特阿拉伯 >2 000 巴林 >2 000吉尔吉斯斯坦 >1 500 阿曼 >2 000
由表2可知,上述各国年均蒸发量大都大于1 500 mm。对比表1和表2可知,“一带一路”沿线各国年均蒸发量明显高于年均降雨量。以以色列为例,年均降雨量为400~800 mm,年均蒸发量为2 500 mm,蒸发量与降雨量的差值为1 700~2 100 mm。由此可见,“一带一路”沿线各国水资源匮乏,并且在干旱区蒸发作用强烈,导致水体盐分浓缩提高,水体的矿化度增加,水质下降。
各国为了满足用水需求,兴建了大量的平原水库等水利工程,但这些水利工程的特点是面积大、水深小、坝线长、地基处理标准低。以中国新疆为例,在已建的466座水库中,绝大多数为平原水库,大多数座落在粉砂土、砂壤土、壤土或黏土等深厚地基上,并用这些土料筑坝。这些水库的总库容约为59.3亿m3,水库水面面积约为2 000 km2,平均水深为2.97 m,根据已有研究成果估算,水库的年蒸发量为26.1亿m3,水库蒸发量约占水库总库容的44%。
“一带一路”沿线各国年降雨量小、蒸发量大,但太阳能资源丰富,各国夏秋季节平均日照时间见表3。
表3 “一带一路”沿线各国夏季和秋季平均日照时间 h国家 日照时间 国家 日照时间 国家 日照时间 国家 日照时间哈萨克斯坦 15 伊拉克 14 沙特阿拉伯 13 巴林 13乌兹别克斯坦 14 土耳其 14 也门 13 希腊 14土库曼斯坦 14 叙利亚 14 阿曼 13 塞浦路斯 14塔吉克斯坦 14 约旦 14 阿联酋 13 埃及 13吉尔吉斯斯坦 15 黎巴嫩 14 卡塔尔 13伊朗 14 以色列 14 科威特 13
由表3可知,哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦夏季和秋季平均日照时间最长,为15 h;沙特阿拉伯、也门、阿曼、阿联酋、卡塔尔、科威特、巴林、埃及的日照时间最短,为13 h;各国夏季和秋季平均日照时间为13.73 h,日照百分率为57.2%。由此可见,“一带一路”沿线各国的夏季和秋季日照时间长,太阳能资源丰富,若能加以利用,能带来可观的经济效益。干旱、半干旱地区的太阳能资源十分丰富,仍以新疆为例,年日照时数为2 550~3 500 h,日照百分率为60%~80%,年辐射总量达 5 430~6 670 MJ/m2,比我国同纬度地区高10%~15%。
综合干旱区降水少、蒸发损失大、光能资源丰富的特点,在干旱区、半干旱区发展集节水与发电为一体的水上光伏电站具有较大发展前景。
4 “一带一路”沿线干旱区水上光伏电站新模式研究及效益分析
4.1 水上光伏电站新模式研究
针对“一带一路”沿线干旱区水资源匮乏、蒸发损失量大、太阳能资源丰富等特点,可将防蒸发节水技术与光伏发电技术相结合,实现“产能”“节水”“控盐”为一体,开发适用于干旱与半干旱区的水上光伏发电新模式。
从一些干旱地区平原水库防蒸发节水文献和试验成果可知[21-23],抑制水面蒸发的覆盖材料多以轻质固体漂浮物为主,如苯板、PVC浮板、PVC浮球、PE浮球等,并用浮箱、浮球或浮筒拦飘带将其围护起来,如图1和图2所示。图1为PE浮球防蒸发结构在水库现场的布置图,该结构在新疆吐鲁番地区每年每平方米可节水2.0~2.2 m3;图 2 为 PVC 泡沫浮板(群板)在新疆阜康“500”水库试验情景,单板和群板每年每平方米分别可节水1.2、1.8 m3。 若能在建成的水上光伏电站基础上,将空余暴露在空气中的水面铺上轻质固体漂浮物就可以做到“产能”“节水”“控盐”一体化。
文章来源:《干旱区资源与环境》 网址: http://www.ghqzyyhjzz.cn/qikandaodu/2020/1124/374.html