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空调负荷与城市微气象的交互影响
刘尚勇
广东电网公司佛山供电局,佛山,528000
摘要:城市微气象对负荷的耗电量有重要影响,改善城市微气象可以显著的达到节能减排的效果。木文通过考虑热岛效应、累
积效应、以及温湿效应三者对微气象的影响,讨论空调负荷与城市微气象的交互影响,探索空调负荷与城市做气象间的恶性循
坏转为良性循环的措施,通过减少空调负荷的使用量,降低电力系统的脆弱性、减少温室气体以及污染物的排放,间接实现对
环境的保护抑。
关键词:微气象;空调负荷;节能减排;交红影响
Interrelationship Between Urban Miicro-climate and
Air-conditioning Load
ngong
(Guangdong Grid Co Foshan Powor Supply Burcau, Foshan, 528000)
Abstract: Urban microclimate has a major impact on the air-conditioning load, improv ing the urban
microclimate can achieve significant effects of energy-saving and elission-reduction In this paper
considcring the heat isi and cffcct, humidity offcet, and cumul ative cffect ctc, focusing on the intcraction
between urban microclimate and air-conditioning load, explore the vicious cycle of urban microclimate and
air conditioning load into a virtuous cyc lc approach, and achieve reducing the vulnerability of the powcr
sys Lem to reduce air pollution, indirect achieving prolection of the env ironment
Keywords microclimate; air conditioning load; cncrgy saving and cmission reduction; interrelationship
年日耗电量出线,可知四月份是全年耗电量的最低点,其原因为
影响人类用电的环境主要指微气象中所发生的一切影响电四月份是该地区的气候最宜人的时期,没必要通过増加用电以改
力负荷的物理现象和过程,如温度、相对湿度、雨雪、冰雹、热岛效善生活适宜度。但从五月份开始,空调负荷的日耗电量逐月攀升,
应、累积效应、温室效应等,反季时温度、相对湿度以及在其基础七月八月时达到顶峰,这是与当地的日气温升高的趋势相近;紧
上产生的热岛效应、累积效应利和温湿效应的影响最为突出。
接着随着气温的下降,空调负荷的使用率下降,日耗电量也紧随
殷情况下将负荷分为四大类:基木正常负荷、特别事件负ド降。按照常理,该地区十月份的气候与四月份接近,气温一般不
荷、随札机分量负荷以及天气敏感负荷。夏季时正常负荷一般情况
下会稳定持续在一定范围,特别事件负荷与随机分量负荷在电力
N
负荷中的比率很小,天气敏感负荷则所占比重较大(高峰负荷时
期,大多数城市的空调负荷的比例达到30%50%)且随环境变化
最为明显,因此掌握了天气敏感负荷的变化规律,就能够预测短叶
期内的负荷走向。只要研究变化负荷,再加上稳定负荷,也就可以
掌握整体负荷水平以及整体负荷结构。
负荷分布具有明显的波动性,引起波动的因素很多,主要因
02110415E01701080101100111011201011
素包插:气候的变化,经济活动的变化等。图1所示为某地区的
图1某地区年用电负荷分布出线
甲壬测试
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会出现骤変,但是从图中值比较来看,较于四月份上月份平均日1℃,增加的空调负荷相对较小。参考文献[1]给出权重系数入
耗电量有所提升,这其中是由于经济活动的增加,致使用电量的与气温T的函数关系式,如式(3),图2为变変化曲线
增加。这也体现了基木负荷正常增长
通过上述的分析可知,空调负荷的使用量大,并且与气象关
系密切,具有显著的分布规律。本文探讨城市做气象与空调负荷λ
的交互影响,为城市节能减排,保护环境提出一些建议与措施。
1热岛效应
域市热岛是城市对其微气象影响的主要因素之一。城市热岛
效应的程度可用“热岛强度(HII)”米表征,即待测点气温与参照
点之间的气温差。文献[7以待测点所在城区的平均气温与参照
点的气温之差作为热岛强度,计算公式见式(1),其中参考点气
温为城市周围多个郊区的气温平均值。
1=-7対区
温度(℃)
文献[3][4以北京和上海为例,研究表明北京上海热岛效
图2权重入与环境气温T的函数关系图
应在逐年増加,北京的热岛强度为1℃左右,上海年平均热岛强
累积效应对空调负荷的影响并不是单向的,短期内不是一定
度为1.17摄氏度。
会增加空调负荷的耗电量。在持鉄高温的情況下,累积效应会相
城巾热岛主要受城巾的建筑群密度,植被覆盖率,街道的走应的增加空负荷的用电里:但是如果是多日低温后出现的高
向,エ厂生产等影响。产生城市热岛效应的直接原因是下垫面的温,则受累积效应的影响人体的感觉温度低于实际温度,空调负
热惯量差异,不同下垫面对热岛的影响也不相同。目前城市的下荷用电量比预想的高温情況要低。所以需要对上述的公式进行修
垫面的种类越来越多,结构也随之变得复杂,工业用电、空调负荷
的使用率的增加致使工业废热、温室气体,粉尘污染物等排放强
(a)连续高温时,因人体的感知滞后于气温的变化应采用式
度增強,汽车的使川量増加,同样使得汽车尾气等污染物大量排(4)对连续的高温进行放大
放于大气中,所有这些都将致使城市不同区域的温度差异增大,
城市的热岛效应变得越米越明显,对城市微气象的影响也越加不
∑T,×exp
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能忽视
1业日修
式中,i为包括当天在内的邻接的3天;n为处于连续高温
2累计效应
中的第儿天。对于不同时期的连续高温,需要区别对待。本文定义
气温累计效应对于夏季负荷具有不可忽视的影响,某些情況初夏时为35℃,盛夏时为32℃。
下至是主要因素。根据历史统计数据显示,空调负荷所占负荷
(b)地区降雨的特点对空调负荷的影响。夏季时持续降雨和
比率越高,气温的累积效应就越明显。
宙阵雨给人的感受是不同的。故不同的降雨情况,其权重取值需
气温累计考虑的是当天前联系几日的气温平均加权值,如式不同,对于持续降雨以及暴雨的情况,权重系数选取为6。
3温湿效应
修
学者 Yagtou根据人对不同气温、风速以及相对湿度的感
觉,提出了反映人体热感觉指标,即实感温度,包含三个量:当
式中:A为气温累计效应权重,其对不同温度T取不同的值。前气温、相对湿度及当前风速。根据静止饱和大气
般近似认为,气温越高,其对人体的感知温度影响则越大,相应
度=1