第37卷第6期 2016年6月
文章编号：0254-0096(2016)06-1439-07
太阳能学报 ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA
Vol. 37, No. 6 Jun.,2016
光伏电站对格尔木荒漠地区土壤温度的影响研究高晓清'，杨丽薇12，吕芳3，马丽云4，惠小英"，侯旭宏，李海玲3
（1.中国科学院寒区早区环境与工程研究所，寒早区陆面过程与气候变化重点实验室，兰州730000；
2.中国科学院大学，北京100049；3.中国科学院电工研究所，北京100190：
4.北京计科电可再生能源技术开发中心，北京100083）
摘要：利用2012年10月~2013年9月格尔木大型光伏电站内外一整年的观测资料，对比分析光伏电站内外的土壤温度变化特征。结果表明：在土壤浅层（5、10cm），光伏电站内外土壤温度日变化差异明显。5cm层土壤温度日最大值相差9.7℃，土壤温度日较差站内明显低于站外，光伏装置具有绝热保温作用。站内5~180cm各层土壤温度年较差均大于站外；在冬季，站外各层土壤温度均明显高于站内，光伏电站是冷源。在2012年10月次年3月，站内 5-80cm各层土壤日平均温度显著低于站外。
关键词：光伏电站；荒漠地区：土壤温度；局地气候效应
中图分类号：TM615 0引言
文献标识码：A
气候变化有重要影响。同时土壤温度不仅影响作物生理过程，而且影响土壤中的各种化学反应、土
太阳能光伏发电技术是最具应用前景的太阳能利用方式之一，在全球，大型光伏电站的数量正在迅速增加"2。近年来，光伏电站对环境和气候的影响研究逐渐受到各国研究者的关注。Turney等[3] 调查了光伏电站在它整个存在阶段的32种影响。 TianWei等4模拟了天津地区BIPV（光伏建筑一体化）装置对城市冠层局地气候的影响，WangYiping 等[S)模拟了BIPV的安装对城市热岛效应的影响。 Nemet研究了由于大范围光伏电池板的安装所引起的反照率的变化对全球气候的影响。Taha"模拟了洛杉矶地区大规模光伏装置的运行对城市气温的影响。以往的研究大多数依靠模式模拟，模拟区域主要是城市地区，且集中于辐射场与气温场的研究，而尚未见到光伏电站对土壤温度影响的分析，陆面作为研究地-气之间能量和水分等物质相互交换和传输问题的重要过渡地带，是气候变化研究的一个主要方向，而土壤温度是陆面研究过程中的一个重要参量，它直接反映了土壤层的热状况，土壤温度的变化则反映了土的热储放，而这一过程对
壤有机质和氮素的积累，以及水-气运动。因此对土壤温度的研究具有重要意义[9.10]。
本文利用2012年10月~次年9月格尔木荒漠地区大型光伏电站一整年的观测资料，分析光伏电站内外的土壤温度变化特征，以期揭示光伏电站对地表能量平衡的影响，进一步理解光伏电站的局地气候效应，同时为光伏电站的局地气候效应数值模拟提供基础数据支持。
1研究区域与观测资料介绍 1.1研究区域概况
格尔木地处青海省西部、青藏高原腹地，辖区由柴达木盆地中南部和唐古拉山地区两块互不相连的区域组成，位于91°25'E~9512'E、35"10'N~37"45'N，总面积12.45万km。格尔木辖区多年平均气温为 5.3℃，降水量为42.1mm，相对湿度为32%，累积年日照时数为3096.3h，累积年蒸发量为2504.1mm，属于典型的高寒干旱气候"。光伏电站所在地为柴达木盆地南侧边缘地带，总装机容量110MWp，东西
收稿日期：2014-05-09
20010（98）国
示范及与气候环境关系研究”
通信作者：高晓清（1966一），男，博士、研究员，主要从事气候变化与气候资源领域的研究。xqgao@lzb.ac.cn