ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА В НАХЧЫВАНСКОЙ АР Казымов Махбуб

ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА В НАХЧЫВАНСКОЙ АР
Казымов Махбуб
научный сотрудник, Нахчыванское отделение НАН Азербайджана, Республика
Азербайджан, г. Нахчывань
E-mail: mahbubkazimov@yahoo.com
ENERGY OF THE SUN IN NAKHCHIVAN AR
Kazimov Maxbub
research associate, Nakhchivan branch of NAS of Azerbaijan, Republic of Azerbaijan
Nakhchivan
АННОТАЦИЯ
В статье показаны результаты научных исследований энергетических
ресурсов солнца на территории Нахчыванской АР. Научно проанализировано
количество солнечных лучей, попадающихся на территорию Нахчыванской АР
по месяцам и в год в условиях сложного горного рельефа. Рассчитан
энергетический потенциал Солнца, подающийся на территории Нахчыванской
АР.
ABSTRACT
Results of scientific research of solar energy resources in the territory of
Nakhchivan AR are shown in the paper. The scientific analysis of sun rays amount
coming to the territory of the Nakhchivan Autonomous Republic by month and year
in a difficult mountain relief is carried out. Energy potential of the Sun falling on the
territory of Nakhchivan AR is calculated.
Ключевые слова: солнечные лучи; поток солнечного излучения;
температура
воздуха;
прозрачность
атмосферы;
перемещение
солнца;
радиационный баланс.
Keywords: sunbeams; flux of solar radiation; air temperature; transparency of
atmosphere; moving of the Sun; radiation balance.
Одним из общих определяющих параметров устойчивости развития
является энергетическая обеспеченность Нахчыванской АР. На сегодняшний
день одной из главных задач энергетики Азербайджанской Республики
является надежное обеспечение электроэнергией потребителей Нахчыванской
АР, территория которой находится в блокадном состоянии и система
энергообеспечения
децентрализована.
Для
таких
потребителей,
как
Нахчыванская АР, использование ВИЭ является наиболее перспективным
направлением.
Нахчыванская
Автономная
Республика
занимает
южную
часть
Кавказского перешейка и расположена между 38°51’—39°52’ северной широты
и 44°37’—46°13’ восточной долготы, на оконечности юго-западного склона
Малого Кавказа. Территория Нахчыванской АР расположена на юге
Азербайджанской Республики, на левом берегу реки Араз, 800—4000 метров
над уровнем моря.
Накопление тепла или отражение в атмосферу лучистой энергии
способствует тому, что между земной поверхностью и атмосферой происходит
непрерывный обмен влагой. В этом отношении положение Нахчыванской АР
является своеобразным. Это объясняется тем, что расположенная в котловине
Нахчыванская АР окружена Даралаязскими и Зангезурскими горными
системами и горными системами Иранской Исламской Республики.
Количественно лучистая энергия характеризуется интенсивностью (I).
Современными исследованиями с помощью спутников и по международному
соглашению 1981 г. в расчетах рекомендуется принимать I = 1367 Вт/м2.
Основными факторами эффективного использования энергии Солнца на
территории Нахчыванской АР является приход СИ на территории А ( ϕ 0 = 390;
ψ = 45 ) По нашим вычислениям, максимальная высота Солнца в день летнего
0
0
солнцестояния для территории Нахчыванской АР равна:
Hmax = 900 - ϕ + 23,50 = 900 – 390 + 23,50 = 74,50
Минимальная высота Солнца в день зимнего солнцестояния для
территории Нахчыванской АР равна:
Hmin = 900 – ϕ – 23,50 = 900 – 390 – 23,50 = 27,50
Пучок параллельных лучей, приходящих к Земле в единицу времени на
единицу поверхности, непосредственно от Солнца радиусом 50 , называется
плотностью
потока
прямой
солнечной
радиации
(S).
На
единицу
горизонтальной поверхности попадает часть этой энергии S', которая
вычисляется по формуле:
S' = S sin h
где: h — угол падения солнечных лучей.
Количество S, попадающее на территории Нахичеванской АР времени
летнего солнце состояния, равно S' = 1320,2 Вт/м2
Количество S' соответственно для зимнего солнце состояния: S' =
632,6 Вт/м2
Продолжительность поступления солнечного сияния в Нахчыванской АР
достаточно высокая и составляет 2900÷3000 часов в год.
Продолжительность сияния солнца в Нахчыванской АР составляет: в марте
290—300 часов, апреле 300—310 часов, мае 310—320 часов, июне 460 часов,
июле 470 часов, августе 470 часов, сентябре 320—330 часов и в октябре 340
часов. Максимум солнечной радиации приходится на летние месяцы.
В Нахчыванской АР эффективность преобразования солнечной энергии в
электрическую энергию в Аразской долине 7—8 месяцев (с середины марта по
середину ноября), в горных районах 5 месяцев (с мая по сентябрь).
Роль географического рельефа в распределении солнечной радиации
проявляется через крутизну гор, экспозицию склонов и закрытость горизонта.
Разнообразие географических и климатических условий Нахчыванской АР
обусловливает широкий диапазон изменчивости радиационного баланса.
Прозрачность атмосферы на территории Нахчыванской АР носит сезонный
характер. Коэффициент прозрачности атмосферы составляет зимой 0,80, летом
приближается к 0,90.
В настоящее время в Нахчыванской АР основным способом использования
солнечной энергии на практике осуществляется путем преобразования ее в
тепловую и электрическую энергию.
Продолжительность солнечного дня в данные сутки (Тс) на территории
Нахчыванской АР с координатами ( ϕ 0 = 390. и ψ 0 = 450) показано и таблице 1:
Таблица 1.
Меся
ц
0
δ ,
град
Тс,
час
I
II
III
IV
V
VI
VII
VII
I
IX
X
XI
XII
18,7 23,0 21,1 13,4
20,9 12,9
9,41
2,22 -9,6 18,9 23,0
2,42
9
9
8
5
2
5
1
5
10,5 11,7 13,0 14,1 14,6 14,4 13,4 11,7 10,9
9,6
9,8 9,3
7
4
2
3
9
4
8
6
5
Значение энергии потока солнечной радиации Эh за сутки приведены на
таблице 2:
Таблица 2.
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Номер расчетного
дня, n
15
45
74
105
135
166
196
227
258
288
319
349
Rhmax
Вт/м2
294,36
459,36
682,44
900,24
1050,72
1111,4
1089,0
976,8
778,8
543,84
337,92
242,88
На рис. 1. показан график изменение значений Эh :
Эh
(кВт . час/
м2 . сутки)
1,800
3,092
5,103
7,466
9,457
10,400
10,016
8,387
5,834
3,793
2,109
1,438
Рисунок 1. График изменения значений Эh для территории Нахичеванской
АР
В условиях сложного горного рельефа, каким является территория
Нахчыванской АР, неравномерное распределение солнечной радиации по
склонам разных гор и крутизны приводит к большим микроклиматическим
различиям, нагреву различных участков рельефа.
В Нахчыванской АР интенсивность солнечной радиации увеличивается
при увеличении высоты над уровнем моря. С высотой вследствие уменьшения
оптической толщины атмосферы максимальные значения радиации возрастают:
на каждые 100 метров высоты величина радиации возрастает на 7—14 Вт/м2
Список литературы:
1.
Ахмедов Р.Б. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. М.:
Знание, 1988.
2.
Андерсон Б. Солнечная энергия. М.: Стройиздат, 1982. — 375 с.
3.
Борзенкова И.И. К вопросу о влиянии местных факторов на приход
радиации в горной местности // Труды ГГО. — 1987. — Вып. 2. — С. 70—
77.
4.
Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В., Кривенкова С.В. и др. Расчет ресурсов
солнечной энергетики. М.: Изд-во МЭИ, 1999. — 61 с.
5.
Лукутин Б.В. Возобновляемые источники энергии. Томск: Издательство
Томского политехнического университета, 2008. — 187 с.
6.
Удалов С.Н. Возобновляемые источники энергии, учебник. Новосибирск:
Изд-во НГТУ, 2007. — 432 с.
7.
Умаров Г.Я., Ершов А.А. Солнечная энергетика. М.: Знание, 1984. — 96 с.