2.2 河北省地理位置及太阳能资源概述

2.2.1 河北省地形地势和主要气候特征

河北省地处中纬度欧亚大陆东岸，北接内蒙古高原，南连黄淮平原，西倚太行山脉，东濒渤海。全省地势西北高、东南低，最北部为冀北高原，平均海拔1200.00～1500.00m；高原南部是东西走向的燕山山地及东北—西南走向的太行山山脉；山区东南部为辽阔的河北平原。河北省地域十分广阔，位于北纬36°03′～42°40′，东经113°27′～119°50′之间，南北最大距离750km，东西最大距离650km，总面积188431km²。地貌特征是西北高，东南低，海拔差别很大，地形较为复杂，对日照分布具有重要影响。

河北省气候属于温带半湿润半干旱大陆性季风气候，四季分明。冬季寒冷干燥、雨雪稀少；春季冷暖多变、干旱多风；夏季炎热潮湿、雨量集中；秋季风和日丽、凉爽少雨。其主要气候特征为：冬寒夏热，南北温差悬殊，热量资源差异悬殊，形成不同的自然景观；降水量时空分布不均，各地降水量季节分配不均，年降水量70%左右集中在夏季；光能资源丰富，属光能资源较丰富带。气候灾害种类多，河北省主要的气象灾害有干旱、暴雨、冰雹、大风、低温冻害、干热风、连阴雨、雨雾凇等。

河北省地处我国的中东部地区，其太阳能资源的分布也存在北部高于南部、内陆高于沿海的分布特征，全省大部分地区太阳能资源都属于“较丰富带”。河北省年太阳总辐射量为4828～5891MJ/m²，其总体分布趋势：北部年值高于南部，中部东西横向由边缘趋于中间时呈递减特性。除省内中南部和东部部分地区年太阳总辐射小于5200MJ/m²外，其他地区均在5200MJ/m²以上，其中，冀西北及冀北高原为5600～5891MJ/m²，属全省总辐射最多地区，其中康保年总量达5891MJ/m²，为全省最多；长城以南大部地区年太阳总辐射一般在5000～5400MJ/m²，个别地区低于5000MJ/m²，其中容城、永清一带不足4900MJ/m²，为全省最低值区；河北省各地的太阳直接辐射量为2299～3274MJ/m²，分布趋势与总辐射分布趋势基本一致。河北省太阳能资源丰富程度与其他省份相比，其太阳辐射年总量比内蒙古、新疆、青海、西藏等省（自治区）少800MJ/m²左右，和辽宁、吉林、山东、山西等省份相近，根据太阳能资源丰富程度评估指标，全省大部分地区属于太阳能资源较丰富区，太阳能资源开发利用潜力巨大。

河北省年日照时数由北向南呈递减趋势，日照时数在2218～3062h之间。长城以北及西部太行山的北部山区年日照在2700h以上，康保年日照达3062h，为全省之最。长城以南除冀东平原和沿海部分地区及廊坊的局部地区在2700～2800h之间外，其余大部分地区均小于2700h。

日照时数季节分布特征受太阳高度角及天气现象、气象要素共同影响。河北夏季平均太阳高度角最大，春季次之、秋季第三，冬季最小。河北基本符合太阳高度角越大，日照时数越多的规律，同时，春季日照时数较夏季略偏多。春季日照时数较夏季偏多主要是由于河北属季风气候，春季总云量、低云量、降水量、相对湿度明显较夏季偏少（低），使春季日照时数较夏季偏多。

河北省春季由于空气干燥，全省少云雨，全省南北日照时数差异较小，日照时数在631～848h之间；夏季全省各地云量差异较大，故日照差异也很大，全省在600～845h之间；秋季日照时数在530～724h之间，同纬度的高原和山区日照大于平原地区；冬季日照时数在453～646h之间，高原和山区较多，平原较少。一年四季中山区及高原日照时数均最多，山前平原较少，东部平原及沿海部分地区相对较高。四季中康保、怀来为全省高值中心，武安日照时数四季均最小。

就全省平均状态而言，河北省年日照时数呈下降趋势，不同季节的日照时数变化均呈下降趋势。就各站而言，大部分台站春、夏、秋、冬季及年日照时数呈显著下降趋势，部分台站日照时数呈非显著下降或非显著上升趋势。

河北省日照时数变化与相对湿度、总云量、低云量、降水量呈负相关，与能见度呈正相关。相对湿度、总云量、低云量、降水量增加时，大气透明度减小，云、水汽粒子等对太阳辐射发生吸收、反射、散射等，使到达地面的太阳辐射相对减少，从而使日照时数相应减少；能见度增加时，大气透明度相应增加，大气中粒子数量减少，使太阳辐射发生吸收、反射、散射等的几率减少，使到达地面的太阳辐射相对增加，从而使日照时数相应增加。反之亦然。

自20世纪80年代中期我国经济迅速发展，能源消耗迅速增加，污染治理能力较弱，使空气中颗粒物明显增多，人为造成的污染成为80年代以后至今日照时数下降的主要原因。

2.2.2 场址区域概述及气象站的选择

2.2.2.1 场址区域概述

项目场址位于河北省保定市曲阳县，曲阳县地处北纬38°28′～38°57′，东经114°24′～114°53′之间，位于华北平原西部，太行山东麓、河北省西部。气候属暖温带大陆性季风气候，四季分明，平均气温11～12.7℃，无霜期190天，年均降水量274.7mm。自然灾害主要是旱、涝、风、雹等。地形特征是南北狭长，地势总的为西北高、东南低。地貌从北往南依次为低山、丘陵、平原。根据地貌形态、区域性、主导性原则，又划为低山区、丘陵区、平原区。素有“六山一水三分田”之说。低山面积413.79km²。丘陵面积190.08km²，平原面积479.14km²，占全县总面积的44.21%。主要河流有通天河、三会河、大沙河、孟良河，河道总长153km。另有王快、西大洋两座大型水库和十多座中小型水库。曲阳县独特的地形地貌形成了虎山、莲花山、嘉山等许多优美的自然景观。县东临京广铁路和京珠高速公路，距保定80km，距石家庄70km，距北京200km，距天津190km，交通便利。

2.2.2.2 县气象站概述

曲阳县气象站1959年6月建站，台站等级为国家一般气象站，地理位置为38°38′N，114°41′E，观测场海拔在950.1m；自建站以来，没有迁移过。观测场周围建筑物发生了变化，1984年2月在站址的正北和偏东北方向逐步建设了观测楼以及宿舍楼，办公区范围也有扩大。项目场址位于曲阳县气象站正东约25km处，县地势平坦，属沿海简单地形，县气象站作为项目气候资源评估和气象条件分析的参证站，其观测资料具有显著的代表性。

由于曲阳县气象台站没有辐射观测，因此曲阳县太阳总辐射是根据经验模型Q＝Q₀ （a＋bs）推算获取，其中所需要的各种参数均依据《太阳能资源评估方法》（Q×/T89—2008）中的具体要求进行处理和计算。由于河北省仅有唐山的乐亭气象站有太阳总辐射观测，且观测时间是从1992年开始，时间序列比较短，因此选择了北京市、天津市、太原市、大同市等具有较长时间序列的太阳辐射站的实测资料推算出县气象站（1～12月）月总辐射估算的经验系数a、b值，根据确定的经验系数a、b，再结合曲阳县气象站日照百分率观测资料推算其太阳总辐射。本报告选取了自1982～2011年近30年的辐射资料进行太阳能资源分析。