Тема: Солнечная радиация в Краснодарском крае и её использование для целей гелиоэнергетики

Среди проблем, волнующих человечество, наиболее острыми в настоящее время считаются проблемы продовольствия, народонаселения, загрязнения окружающей среды, исчерпаемости природных ресурсов. Причем, неотъемлемой частью каждой из них являются энергетические проблемы, которые напрямую или опосредованно влияют на человечество, общество и окружающую среду в целом [6, с. 28].
Основным естественным источником энергии всех природных процессов, протекающих на земном шаре, является солнечная энергия, представляющая собой электромагнитное излучение Солнца. Солнечная радиация, равно как и тепловая энергия ядра Земли, - относится к возобновляемым источник энергии.
В настоящее время во всех странах мира для удовлетворения хозяйственных нужд широко используется не возобновляемые энергетические ресурсы (каменный уголь, нефть, природный газ, ядерное топливо и др.). При этом высокоразвитые страны с населением, составляющим 25% всех жителей земного шара, потребляют 75% всей электроэнергии, 79% топлива и 85% древесины. Мировые потребности в энергии возрастали на протяжении всего периода ее цивилизованной истории, все это приводит к истощению энергетических запасов, по оценкам экспертов к 2025 г. может возникнуть их дефицит [6, с. 29].
Развитие энергетики с использованием возобновляемых источников энергии - отличное решение для Краснодарского края, щедро одаренного природой разнообразными ресурсами. Экологическая чистота и безопасность ВИЭ важны для всех экономических отраслей края.
Актуальность исследований заключается в изучении пространственно-временного распределения солнечной радиации на территории Краснодарского края, знание которых необходимы для различных отраслей экономики края, в том числе проведения гелиоэнергетических расчетов.
Объект исследования - солнечная радиация.
Предмет исследования - распределение солнечной радиации по Краснодарскому краю.
Цель исследований - анализ пространственно-временного распределения характеристик солнечной радиации на территории Краснодарского края.
Для достижения поставленной цели в данной работе необходимо решение следующих задач:
- изучить особенности рельефа и климата края;
- рассмотреть виды приходящей солнечной радиации;
- изучить методы и средства измерения солнечной радиации;
- провести анализ пространственно-временного хода солнечной радиации Краснодарского края.

Купить

Основным источником энергии всех природных процессов, протекающих на земном шаре, является солнечная радиация, представляющая собой электромагнитные волны различной длины.
Радиационные условия Краснодарского края, по сравнению с другими районами России, весьма благоприятны. Территория Краснодарского края находится в области положительных значений радиационного баланса в течение круглого года, тогда как на подавляющей части России радиационный баланс в холодное время года отрицательный.
Проведенный анализ распределения солнечной радиации по территории Краснодарского края позволил сделать следующие выводы:
1. На количество солнечной радиации, приходящей на поверхность земли, влияет облачность и влажность. Закономерности распределения облачности на территории края обусловлены циркуляционными процессами. Почти все дни с сильной облачностью связаны с западными влагонесущими массами, поэтому количество облачности убывает к северо-востоку. Близость водной поверхности на Тамани и в Анапе и исключительно плоский рельеф ослабляют местные процессы развития конвекции и осадкообразование. В горах при вынужденном подъеме воздушных масс по склонам количество облачности возрастает, что в конечном итоге отражается на приходе солнечной радиации.
2. Максимальное количество солнечных дней повсеместно на территории края - летом. Чаще пасмурная погода в зимнее время в западных районах края. Годовое значение суммарной солнечной радиации колеблется в пределах 1400 кВт.ч/м2 Средние годовые суммы радиационного баланса в крае составляют около 580-630 кВт.ч/м2, что близко к максимальным для России показателям.
3. В результате преобладания пасмурной погоды и малой длины дня зимой минимум продолжительности солнечного сияния на всей исследуемой территории приходится на декабрь, за исключением лишь отдельных станций, где минимум падает на январь.
4. В осенне-зимний период прямая и рассеянная составляющие суммарной солнечной радиации равны. В весенне-летний период преобладает прямая составляющая, достигая максимума в июне (примерно 65% от суммарной). Минимальные значения приходятся на декабрь, когда высота солнца меньше всего.
5. Максимальная энергетическая освещенность приходится не на летние месяцы, а на весенние. Максимальные значения величин энергетической освещенности приходится на лето, когда самая большая продолжительность дня и высота солнца. В суточном ходе суммарная радиация имеет максимум около полудня, и годовой ход с максимумом летом.
6. Несмотря на то, что в Краснодарском крае в последние годы построено 102 гелиоустановки, эти положительные сдвиги в использовании солнечной энергии все же нельзя признать достаточными. Учитывая возможности и преимущества гелиоэнергетики, ее развитие в крае должно осуществляться в более широких масштабах.
7. Для совершенствования российской нормативно-информационной базы в первую очередь необходимо разработать систему государственных стандартов, в том числе и с доработкой существующих, ввести в действие новые нормы проектирования гелиоустановок, обеспечить специалистов информационными материалами. ..
Купить