内蒙古太阳能资源的分布特征与光伏发电
开发的可行性分析
内蒙古太阳能资源的分布特征与
光伏发电开发的可行性分析
上海电力设计院有限公司●彭军杨智奇董菁雯
摘要:利用修正后的Angstr~in—Prescott模型,结合内蒙古各气象站观测的日照资料,绘制了全区太
阳辐射分布图,对其资源分布特性进行了分析,并对后续开发和利用进行了区划.针对光
伏发电的规划和开发给出合理化建议,为当地的可再生能源的发展提供研究基础. 关键词:太阳能资源;太阳辐射;日照时数;光伏发电;开发利用
一
引言
内蒙古自治区位于东经97.10'～126～9,北纬
37.24'～53.20'之间,呈东北,西南向的狭长地带,
面积110多万km..全区的气候以温带大陆性季风
气候为主,年平均气温为0～8℃,气温年差平均
在34～36~C,日差平均为12～16~C,全年平均大
风日数在10～40d,70%发生在春季.内蒙古日照
充足,太阳能资源丰富.
2005年,内蒙古单位国内生产总值的二氧化
碳排放量约为7.46t/万元,如果以2009年中国政
府在哥本哈根会议期问公布的减排目标计算,到
2020年必须降低到2.98～3.36t/万元.为了实现这
一
目标,应充分利用当地的自然资源,大力发展
以光伏发电和风力发电等为主的可再生能源发
电,以满足在能源消费需求持续增加的前提下,降低二氧化碳的排放量.截至2009年底,内蒙古风力发电装机容量已达500万kW,占总装机容量的10%左右,远高于全国约2%的比例.相对于风力发电站的快速发展,光伏发电的发展相对较缓慢. 为了充分利用当地的太阳能资源,加速光伏发电产业的发展,对内蒙古太阳能资源的时空分布特性进行分析变得十分迫切.
二计算模型
到达地面的太阳辐射总量包括太阳直接辐射
和天空散射辐射,通常称为总辐射.太阳能资源
一
般以太阳总辐射量来表示.由于我国太阳辐射
测量站稀少,且分布不均匀,所以在实际应用中, 一
般采用半经验半理论的日照类模型来估算太阳辐射量.
1日照时间的计算
利用基于薄盘样条理论开发的气候数据曲面
拟合专用软件——ANUSPLIN,对"中国科学院
地理科学与资源研究所人地系统主题数据库"提供的内蒙古自治区境内46个气象站(图1)的累年各月平均日照时数进行空间插值,得到全区境内的各月日照分布数据¨l.
2太阳辐射计算模型
…—
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图1测量日照时数气象站分布图
日总太阳辐射月均值与天文辐射Et总量月均
值的比值和日照百分率月均值之间存在很高的相关性,通常利用这一关系来估算Et总太阳辐射月均值.
Angstr~in—Prescott模型为:
H/H0=A+B?S/So(1)
对Angstr~in—Prescott模型进行修正,即可得到求解日总太阳辐射月均值的修正公式雎1
/o=(I十2cos+3)+(以4+5cos,~+a6h)S/S0
+(7+8cos以9)(S/So)(2)
式中I31,H为日总太阳辐射月均值;H.为天文
辐射日总量月均值;为日照时数月均值;为理
想日照时数月均值;为地理纬度;h为海拔;A,
B为拟合系数;a～a为拟合系数.
Ho=24x3600Iafl/~(cos2cos&in+兀sinin,l80) (3)
S0=24o9115(4)
式中,,0为太阳辐射常数;-厂为日地距离修正
系数;为太阳赤纬角;为日落时角.
f=l+0.033cos(360.n/365)(5)
5=23.45~sin±(6)
365\
cos=arccos(一tanXtan(7)
式中,为一年中从1月1日算起的天数.
3潜在发电量计算
光伏发电是指将太阳电池组件产生的直流电
经并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后,直接进入公共电网,电池方阵所产生的电力
除了供给交流负载外,多余的电力反馈给电网.光
伏发电的发电量与电池板安装朝向,电池板的温
升和通风,当地太阳辐射能量,太阳电池组件总
功率,系统总效率等因素有关,因此发电量的精
确计算较为复杂.对于某个区域的光伏发电规划,
可以采用简化模型进行计算{
Q=oI?712?773??775?H(8)
式中:Q为电量;叩为安装系数,即电池板的
安装方位角和倾角对发电量产生的影响;町为光
伏阵列效率,即光伏阵列在能量转换与传输过程
中的损失,包括组件匹配损失,表面尘埃遮挡损
失,不可利用的太阳辐射损失,温度的影响,最大
功率点跟踪(MPPT)精度以及直流线路损失等;町
为逆变器转换效率,即逆变器输出的交流电功率
与直流输入功率之比;,7为交流并网效率,即从
逆变器输出至高压电网的传输效率,其中最主要
的是升压变压器的效率;77为理论发电量修正系数,即实际发电量与理论发电量之比.
4模型验证
在没有确定太阳电池组件厂家之前,所进行
的发电量计算只能是粗略估算,故对该部分计算
不进行验证,而只对太阳辐射量的计算进行验证.
由CSWD数据库1可以得到内蒙古境内13个气象站的太阳辐射量的数据,将此数据和模型计算结
果相比较绘制误差分析图如图2所示.
50
4O
30
20
10
\
嗤
靛一10
靶
20
3O
40
—
5O
23456
月份
图2计算误差
———一
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图2表明,计算得出的l3个气象站太阳辐
射量的相对误差小于l0%,该太阳辐射计算
模型有足够的精确度,能够满足实际工程应用
的要求.
三资源特性分析
1时空分布特性
利用模型计算出内蒙古自治区境内各地日总
太阳辐射月均值l7I,绘制出图3.
图3El总太阳辐射月均值分布图MJ/(m?d)
为了便于分析,按照春,夏,秋,冬四季逐
一
分析内蒙古的太阳能资源分布状况.内蒙古四
季按照平均气温来划分,≤5℃为冬季,≥20~C为
夏季,5～20~C为春季,2O～5℃为秋季.为了方
便操作,依照惯例设l2～2月为冬季,3～5月为
春季,6～8月为夏季,9～11月为秋_季【.
冬季漫长严寒,多寒潮天气.月均H照时数
为4.42～7.82h,累积平均日照时数为631.1h.全
区日照时数由西南向东北逐渐降低,最大值出现
在阿拉善东部和巴彦淖尔西部,最小值出现在呼
伦贝尔北部,其问乌兰察布南部出现小幅下降,通辽地区出现小幅上升.月均太阳辐射量为3.4l～14.64MJ/(m?d),累积月均辐射量为847.8MJ/(m? season).全区辐射量由西南向东北方向逐渐降低, 最大值出现在阿拉善东南部,最小值出现在呼伦
贝尔北部(见图3a,3b).
春季气温骤升干旱,多大风天气.月均H照
时数为7.89～11.07h,累积平均日照时数为836.4h. 全区日照时数由南向北逐渐增高,最大值出现在
巴彦淖尔北部,最小值出现在呼伦贝尔南部,其
问锡林郭勒中部出现小幅下降.月均太阳辐射量
为14.12～26.28MJ/(m.?d),累积月均辐射量为1854.1MJ/(mseason).全区辐射量由西向东逐渐
递减,最大值出现阿拉善西部,东部和巴彦淖尔西北部,最小值出现在呼伦贝尔东部(见图3c～3e). 夏季短促温热,降水集中.月均日照时数为
6.93～11.12h,累积平均日照时数为843.2h.全区
It照时数分布较为均匀,赤峰和通辽南部最高,呼伦贝尔中南部最低,其问巴彦淖尔北部出现小幅
上升,锡林郭勒中南部和赤峰西北部出现小幅下降.月均太阳辐射量为17.24～27.90MJ/(m?d),
累积月均辐射量为2083.2MJ/(mSeaSOn).全区辐
射量由西向东逐渐递减,最大值出现在阿拉善西
北部,最小值出现在呼伦贝尔东部.其问,阿拉善
东部和巴彦淖尔大部分地区出现小幅上升,赤峰
中部出现小幅下降(见图3f-3h).
秋季气温剧降,霜冻来临早.月均日照时数
为5.33～9.78h,累积平均日照时数为7l0.8h.全
区13照时数由锡林郭勒西北部向东西两侧递减,
最小值出现在呼伦贝尔东北部,到阿拉善西北部
又有所回升.其问,巴彦淖尔东北部出现小幅下
降,赤峰西南部出现小幅上升.月均太阳辐射量为
5.29～20.37MJ/(m2?d),累积月均辐射量为1203.8MJ/ (m2?season).全区辐射量由西南向东北逐渐递减,
最大值出现在阿拉善西部和东部,最小值出现在
呼伦贝尔北部(见图3i～3k).
全区日照时数的月季变化呈单峰型,以春季
最多,夏季次之,冬季最少为主要特征.主要由于
春季3月以后太阳直射北半球,白昼时间逐渐增长, 秋季9月后直射南半球,昼短夜长所致.春,夏,
秋,冬四季总辐射量分别占年总辐射量的30.96%, 34.78%,20.10%和14.16%,总辐射最大值出现在
5月份,最小值出现在12月份.总体上,各月总
辐射量随太阳高度角的升高而增加,随高度角的
降低而减小.
全区年日照时数随海拔的增加而增加,年太
阳总辐射值随纬度的增加而减少.全区各地年日
照时数为2882～3501h,年日照时数平均值为
3163h.年日照时数分布形势为由西南向东北方
向,以阿拉善为起始,沿巴彦淖尔,乌海,鄂尔多
斯,包头,呼和浩特,乌兰察布,锡林郭勒,赤峰,
通辽,兴安盟一线,至呼伦贝尔逐渐降低(见图4). 全区各地年太阳总辐射为4787～6876MJ/(m?a), 图4年日照时数分布图
———～
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年太阳总辐射平均值为5965MJ/(m?a),年太阳总辐射平均值的分布与年日照时数的分布形势基本相同(见图5).
图5年太阳总辐射分布图MJ/(m?a)
2资源区划
为了合理有序地开发和利用内蒙古境内的太
阳能资源,以我国太阳能资源划分办法为基础结合内蒙古太阳能资源特点,将全区的太IIii资源依次划分为4个区域m】——丰富区,次丰富区, 较丰富区和较贫乏区(见图6).
图6内蒙古太阳能资源区划
I级区:太阳能资源丰富区.该区域包括阿
拉善西北部和东南部,占全区面积4-3%,年总辐射量大干6700MJ/m,年日照时数3000～3500h. Ⅱ级区:太IIll资源次丰富区.该区域包括
阿拉善大部,巴彦淖尔,乌海,鄂尔多斯,包头,
呼和浩特,乌兰察布,锡林郭勒中西部和赤峰西
北部,占全区面积48.3%,年总辐射量61O0～6700MJ/m,年日照时数2800～3500h.
Ⅲ级区:太Pill资源较丰富区.该区域包括
赤峰大部通辽全部,兴安盟中西部和呼伦贝尔西部,该区域占全区面积28.7%,年总辐射量5400～6100MJim,年日照时数2700～3400h.
Ⅳ级区.太阳能资源较贫乏区.该区域包括兴
安盟东部,和呼伦贝尔中东部,占全区面积18.7%,
年总辐射量介于4700～5400MJ/m,年日照时数
2400～3300h.
四光伏发电开发
以全区年太IIii总辐射量为依据,计算出全
区潜在光伏年发电量(见图7).分析发现,I级区
潜在光伏发电量密度为368～305kWh/(m?a),潜
在发电量162819亿kWh/a;11级区潜在光伏发电
量密度304～278kWh/(m?a),潜在发电量1626185
亿kWh/a;111级区潜在光伏发电量密度277～
246kWh/(m?a),潜在发电量为870060亿kWh/a;
Ⅳ级区潜在光伏发电量密度245～209kWh/(m2,a),
潜在发电量498383亿kWh/a.全区潜在发电量相
当于2009年全国发电总量的86倍,全区光伏发电
图7潜在光伏年发电量密度分布图kWh/(m.a)
建设大规模并网光伏发电是战略性开发太阳
能资源的必由之路.2007年经国务院审议通过的
可再生能源中长期发展规划提出要在西部荒
漠,戈壁,荒滩等空闲地建设较大规模的太阳能
光伏发电站.按照全区太阳能资源等级,可逐步
———一一…一……
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开发占全区面积9.7%的沙漠和8.9%的沙地,分
析表明在22万km的荒地上可建设l11万kW.大
型并网光伏沙漠电站…(见表1).
表l大型并网光伏沙漠电站规划
■}■_-j山●il{IE珏u,I'.1■■■l柞叠i—}忍嚏着j五凸■巴丹吉林4.43230
腾格里4.27220沙漠
库布其1.6180
乌兰布和O.9950
毛乌素3.21160
浑善达克2.141l0沙地
科尔沁4.23220
呼伦贝尔0.7240
建筑集成光伏并网发电也是开发太阳能资源
的重要形式之一.运用政策机制,鼓励单位和个
人建设与建筑物一体化的屋顶或幕墙并网发电设施.对于公益性或标志性建筑,高档建筑,政府应
出台相应政策,要求安装光伏屋顶和光伏幕墙,发挥先导示范作用,然后逐步推广到其他建筑,同
时在道路,公园,车站等公共设施照明中推广光
伏电源【】.
对于大规模开发光伏发电,内蒙古自治区有
着得天独厚的资源优势,但是光伏产业普遍存在的成本高和上网难等因素制约着全区光伏产业的发展.实践证明,光伏发电的成本在技术发展的
推动下正在快速下降,随着全球光伏应用的高速发展,其成本将继续大幅下降,预计在2040年左右达到或接近煤电成本.基于我国国情,内蒙古
自治区决不能消极等待,应该利用自身的资源和市场优势,积极发展,争取占领未来电力能源的
制高点…J.
五结论
通过阐述潜在光伏发电量的计算模型,分析
内蒙古自治区太阳能资源特点,论述内蒙古光伏发电产业的发展,可以得出以下结论:
(1)采用修正后的Angstr~in～Prescott模型
求解日总太阳辐射月均值具有足够的精确度,经
验证相对误差小于10%,可满足实际工程应用的
要求.
(2)全区日照时数的月季变化呈单峰型,以春
季最多,夏季次之,冬季最少为主要特征.全区年
日照时数随海拔的增加而增加,各地年日照时数
为2882～3501h,平均值为3163h.
(3)全年各月总辐射量先增加后减小,最大值
出现在5月份,最小值出现在12月份.太阳年总
辐射值随纬度的增加而减少,各地年太阳总辐射
4787～6876MJ/(m?a),平均值为5965MJ/(m?a).
(4)全区的太阳能资源依次划分为丰富区,次
丰富区,较丰富区和较贫乏区4个区域.
(5)全区潜在发电量3157445亿kWh/a,可优
先在22万km的荒地上建设111万kW大型并网
光伏沙漠电站.
(6)基于我国国情,内蒙古自治区应利用自身
的资源和市场优势,积极发展光伏产业,争取占
领未来电力能源的制高点.
参考文献
[1]刘志红,LiLingtao,TimR.McVicar,等.专用气候数据空间插
值软件ANUSPLIN及其应用【Jll气象,2008,34(2):92l00.
[2】周晋,吴业正,晏刚.中国太阳总辐射的日照类估算模型….哈尔滨工业大学,2006,38(6):925—927.
[3JDuffleJA,BeckmanWA.Solarengineeringofthermalprocesses [MJ.NewYork:Wiley,1991.
【4]龚春景.大容量太阳能光伏发电站交流输出功率计算方法研究[J].华东电力,2009,37(8):1309一l3l2.
[6】李庆林,王平阳,杨帆.斜面上太阳辐射计算与最佳位置确定….
节能技术,2008,26(6):571～574.
[7]王瑛,李晓兵,扈海波,等.中国可再生能源GIS的设计与开发…. 自然资源,2003,l8(3):753—759
f8]裴浩,AlexCannon.PaulWhitfield,等.近40年内蒙古候平均
气温变化趋势fJ].应用气象,2009,20(4):443—450.
[9]王炳忠,邹怀松,殷志强.我国太阳能辐射资源[J】l太阳能,1998, r4):l9.
[11]赵明智,hij志璋.内蒙古建设大型井网光伏沙漠电站的可行性分析….可再生能源,2007,25(2):1O6l08.
【13]王长贵.中国光伏产业的发展与挑战[J1.太阳能,2008,(9):6
—
10.
[14]赵玉文,吴达成,王斯成等.中国光伏产业发展研究报告(2006—2007)(-V)[J].太阳能,2008,(8):6一l3.旺
^———
l卜
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电工文摘／综述 2011.6 1 １ 能源危机 浩瀚宇宙，博大精深，星球密布，资源丰富。当前人类开发的只有地球，而其资源将被耗尽。最近国际会议上发表的专家调研报告指出，不可再生能源直到枯竭为止的剩余利用年限如下：煤——１６４年，石油——４１年，天然气——６７年。核能原料（铀）只占石化燃料总量的１％。地球资源、能源的开发利用，与１９００年（大致是工业化开始起步的年代）比，在２０５０年达到高峰，蕴藏量将减少到１／５的低谷，而环境污染程度最严重的高峰年代将是２０４０年，将达到１９００年的１２０倍。经济的高速发展离不开能源的支持，一方面，常规能源在人们过度使用下已经出现短缺现象，能源危机成为摆在世界各国面前的一个巨大难题；另一方面，世界环境继续恶化，温室效应和空气污染成为威胁人类生存的两大因素。为了实现能源和环境的可持续发展，世界各国都将太阳能发电作为发展的方向。 ２ 太阳能量 太阳不停地向宇宙空间中发送巨大的能量。太阳注入地球表面的能量密度，在转换为电功率后约为１ ｋＷ／ｍ２，总功率可达１．２５×１０８ ＧＷ。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的巨大能源，同时还是一种可再生的清洁的新能源。到达地球表面的太阳能，大约相当于目前全世界所有发电能力总和的２０万倍。地球每天接收的太阳能，相当于全球一年所消耗的总能量的２００倍。与其他能源相比，太阳能不会产生有毒、有害气体和废渣，因而不污染环境。同时太阳光随处都可以得，使用方便、安全；成本低廉，可以再生。 太阳能除去数量巨大之外，还能长期供给，理论计算太阳尚可维持数十亿年之久，此外，太阳能随处都有，不需开 采和运输，并且是没有任何污染的清洁能源。这些都是它的独特之处。但是，它的能量密度很低，只有１ Ｗ／ｍ２，并且受气候影响，具有不稳定性，这些又给太阳能的利用带来很大困难。在新能源中，当前太阳能发电的成本较高，大约是生物质发电（沼气发电）的７～１２倍，风能发电的６～１０倍。但太阳能与其他新能源相比在资源潜力和持久适用性方面更具优势，从长远前景来看，太阳能发电是最具潜力的战略替代发电技术。到本世纪后期，太阳能发电将在世界电能结构中占据８０％的位置。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。 太阳光能发电和热能发电都是太阳能发电的主要形式，国际上并没有哪一种是主流之说。只是每个国家根据自己的资源条件和战略需求进行侧重发展。例如，德国、日本是光能发电的主要市场；西班牙和美国等则以太阳热能发电为主，装机容量比较多。我国对光电更加青睐。 ３ 光能发电 太阳电池是美国于１９５４年发明的，最早是在１９５８年３月用于人造卫星。阳光发电系统主要是利用学校、体育馆、其它建筑物的屋顶、墙壁、商业街的拱廊、铁路的站台和大沙漠等能够铺设光伏电池板的地方。阳光发电将加入全球联网，从而使发电、输电、贮电、配电等成本大为降低。个别区段的供电间隔，比如夜间无阳光、不发电时，在美洲可由加拿大的水电提供，在欧洲可由法国的核电提供，在欧亚地区可由俄国的潮汐发电提供。俄罗斯的规划表明，潮汐发电能源巨大，将向欧亚售电。这种全球互联网络，即使戈壁滩大沙漠的巨大阳光发电系统供电间断（比如夜间），也能保证电平衡至２０１０年，全球光伏发电装机容量将达到１５ ＧＷ，未 太阳能发电的最新发展趋势 哈尔滨电机厂有限责任公司 赵平平 摘要：在新能源中，当前太阳能发电的成本较高，大约是生物质发电（沼气发电）的７～１２倍，风能发电的６～１０倍。但太阳能与其他新能源相比在资源潜力和持久适用性方面更具优势，从长远前景来看，太阳能发电是最具潜力的战略替代发电技术。到本世纪后期，太阳能发电将在世界电能结构中占据８０％的位置。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。关键词：太阳能发电 发展趋势
家用太阳能光伏发电系统的现状及发展前景 李龙 (华北电力大学能源与动力工程学院北京 102206) 摘要：众所周知，我国是一个发展中的大国，同时是一个资源消耗大国，而人均资源储量又偏低。因此快速的工业化进程和巨大的消费性需求使我国对资源对外具有很强的依赖性。环境污染和能源短缺已经直接威胁我国的可持续发展。与此同时，我国很多居住在偏远地区的人们还没有用上电。这些客观条件迫使我们更加努力的寻找和开发新能源，而太阳能光伏发电就是其中之一。本文将集中讨论家用太阳能光伏发电的现状及发展前景。 关键词：家用太阳能；光伏发电系统 一、家用太阳能光伏发电系统的基本构成及分类 （一）家用太阳能光伏发电系统的组成家用太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器构成，其中的核心元件是光伏电池组件。各部件在系统中的作用是：光伏电池组件：将太阳的光能直接转化为电能。按基本材料主要分为：晶体硅太阳能电池，非晶体硅太阳能电池，化合物太阳能电池和有机半导体太阳能电池[1]。交直流逆变器：用于将直流电转换为交流电的装置。此外，逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量[2]。蓄电池：用于存储从光伏电池转换来的电力，按照需要随时释放出来使用。太阳能光伏系统中采用的是铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池[2]。充放电控制器：具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心部件之一。 （二）家用太阳能光伏发电系统的分类目前家用太阳能光伏发电系统大致可分为三类[5]，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。 1、离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式，在国内外应用已有若干年，系统比较简单，而且适应性广，适用于人口分布稀疏地区，如：游牧牧民。 2、光伏并网发电系统。当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。适用于人口分布稠密地区，如城市。
中国气象科学研究院根据20世纪末期最新研究数据又重新计算了中国太阳能资源分布。 太阳能资源的分布具有明显的地域性。这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理等条件的制约。根据太阳年曝辐射量的大小，可将中国划分为4个太阳能资源带，如图所示。 这4个太阳能资源带的年曝辐射量指标： Ⅰ资源丰富带6700MJ(m2.a)* Ⅱ资源较富带5400-6700MJ/(m2.a) Ⅲ资源一般带4200-5400MJ/(m2.a) Ⅳ资源贫乏带< 4200MJ/(m2.a) 20世纪80年代中国的科研人员根据各地接受太阳总辐射量的多少，将全国划分为如下5类地区： (1)一类地区 全年日照时数为3200~3300h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量为 6680~8400M]，相当于225~285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东南部、青海西部和西藏西部等地。是中国太阳能资源最丰富的地区。 (2)二类地区 全年日照时数为3000~3200h。在每平方米面积上一年内接受的太阳能辐射总量为5852~6680 M]，相当于200~225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。为中国太阳能资源较丰富区。 (3)三类地区 全年日照时数为2200~3OOOh。在每平方米面积上一年接受的太阳辐射总量为 5016~5852M] ，相当于170~200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东东南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、
广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、天津、北京和台湾西南部等地。为中国太阳能资源的中等类型区。 (4)四类地区 全年日照时数为1400~2200h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量为4190~5016 MJ，相当于140~170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。是中国太阳能资源较差地区。 (5)五类地区 全年日照时数为1000~1400h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量为3344~4190 MJ，相当于115~140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州、重庆等地。此区是中国太阳能资源最少的地区。 从两次测得的数据来看，我发现80年代到世纪末仅仅十几年我国的太阳能资源由原来的5个分区变为现在的4个分区，而且每个分区的辐射值均有降低现象。从太阳本体发射出的太阳辐射是不会减少的，造成太阳辐射量减少是因为我们的大气质量在逐渐减少，环境质量在逐渐降低。可见我们的太阳能事业还需继续发展来缓解地球的环境危机！
太阳能发电产业发展前景 能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。 我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分，包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。多晶硅薄膜电池由于所使用的硅材料较少，又无效率衰退问题，并且可以在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，经济效益较好。此外，非多晶硅薄膜电池也具有极大的发展潜力。 在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。上游环节的企业掌握技术优势，具有较强的议价能力，可以通过提高产品价格将成本压力向下游传导，从而保证自身获得较高的盈利能力。非多晶硅薄膜电池可以用IC废料作为原料，成本低廉。 在各国政府的扶持下，世界太阳能电池产量快速增长，1995-2005年间，全球太阳能电池产量增长了17倍。我们预计，2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长倍，整个行业的销售收入有望增长倍。 我国太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常大。我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔，可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持，先后出台了一系列法律、政策，有力的支持了产业的发展。 2005年后，我国太阳能发电产业有了突飞猛进的发展，无锡尚德、天威英利、新光硅业、浙江中意、赛维LDK、新疆新能源、常州天合、天津京瓷等公司纷纷进入成长期，生产规模不断扩大，技术水平不断提高，企业竞争力不断增强。
中国三北地区太阳能资源分布 按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区，如表1.1所示 五类地区分布图见图1.1
内蒙古太阳能资源状况： 内蒙古全区太阳能资源的分布自东部向西南增多，以巴彦淖尔市西部
及阿拉善盟最 多，太阳能总辐射量高达6490～6992兆焦耳/平方米，仅次于青藏高原，处我国的第二位。 一年之中，4～9月辐射总量与日照率都在全年的50%以上。特别是4～6月，东南季风还未推 进到内蒙古境内，所以空气干燥，阴云天气少，日照充足。内蒙古大部分年日照时数都大 于2700小时，其中： 1、巴彦淖尔市西部，日照时数为3100—3300小时。 巴彦淖尔市太阳能资源十分丰富，属我国太阳能资源富集区域。全市各地太阳年总辐 射量为198.8-208.5瓦/平方米之间，由东向西逐步增多。其中，杭锦后旗、五原为200-204 瓦/平方米之间，临河、乌中旗200瓦/平方米。各月总辐射的高值在5、6、7月，其次为8月 、4月和9月，其中5月达到极高值。5、6、7月的太阳高度角为一年中最高的时候，而5月是 降水量最少的月份，此时的云量少，晴天多，日照足，因而辐射强烈;6、7月份随云量和降 水天气的逐渐增多，总辐射量有所下降;8月为降水量多的时期，且日照时数也减少，辐射进一步减弱，其他月份由于太阳高度角低，日照时间短，比5月平均少30小时以上。
青海省位于青藏高原东北部，境内80%以上地区海拨高度3000m。大气层相对稀薄，目 光透过率高，加之气候干旱，降雨量少，无霜期长，云层遮蔽率低，故太阳能辐射资源十 分丰富。其特征为：一是年日照时间长，全省各地年日照时间达2300～3650h，年平均日照 率达60%～80%;二是光辐射强度大，省内各地的辐射总量达586×104～754×104kJ/m2·h。 三是直接辐射比例高。境内西、北部地区一般超过60%，全省直接辐射年平均值为419× 104kJ/m2·h以上。 新疆太阳能资源状况： 新疆水平表面太阳辐照度年总量为5×105～6.5×105 J / (cm2·a)，年平均值为5.8 ×105J/(cm2·a)，年总辐射量比同纬度地区高10%～15%，比长江中下游高15%～25%，仅次 于青藏高原，居全国第二位。太阳辐射峰值出现在东疆和南疆东部一带，最低值出现在博 州、阿尔泰和天山北麓部分地区，年总辐照度的区域分布大致是由东南向西北不均匀递减 。东南部太阳总辐照度多在5.8×105J/(cm2·a)以上，西北部均为5.2×105 J/(cm2·a)。
我国太阳能资源分布概况 北极星太阳能光伏网 我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ/cm2·a，中值为586kJ/cm2·a。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68%，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816kJ/cm2·a，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26%，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。 我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心;太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部;由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。 按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区： 一类地区 全年日照时数为3200～330O小时，辐射量在670～837x104kJ/cm2·a。相当于225～285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。特别是西藏，地势高，太阳光的透明度也好，太阳辐射总量最高值达921kJ/cm2·a，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位，其中拉萨是世界著名的阳光城。 二类地区 全年日照时数为3000～3200小时，辐射量在586～670x104kJ/cm2·a，相当于200～225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。 三类地区 全年日照时数为2200～3000小时，辐射量在502～586x104kJ/cm2·a，相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新
内蒙古二连浩特太阳能资源分析 1太阳能资源概况 1.1地区太阳能资源概况 内蒙古自治区地处我国北部边疆，位于北纬37°24′～53°23′、东经97°12′～126°04′之间。除大兴安岭北段外均属于温带大陆性季风气候，大部分地区年平均气温为0℃～8℃之间，由大兴安岭向东南、西南递增。内蒙古的太阳能资源很丰富，年总辐射量在4750～6500MJ/m2之间，全区年总辐射量在5500.8MJ/m2以上的太阳能丰富地区和年总辐射量在4892.4-5500.8MJ/m2的太阳能较丰富地区所占面积约为72万km2，占全区总面积的61%。 1.2地区太阳能资源分布 内蒙古全区太阳能资源的分布自东部向西南增多，鄂尔多斯西部、巴彦淖尔市和阿拉善盟的太阳能总辐射量达到6490.8-6991.2MJ/m2，仅次于青藏高原。图3.2-1为内蒙古自治区太阳能资源分布图。 图3.2-1 内蒙古自治区太阳能资源分布图（单位：kWh/m2·a）
全区月总辐射值呈近似正态分布，属单峰型，1～5月迅速增加，5月出现峰值，达615～720MJ/m2/月，六月以后逐渐递减，12月达最低值。 全区日照百分率一般为59～77%，其分布与日照时数基本一致，日照百分率和平均总云量呈负相关，冬季云量少，日照百分率为64～79%，夏季云量多，日照百分率为45～70%。分布规律也有自东向西逐渐增加的特点，与太阳能资源分布是相辅相成的。 除大兴安岭山地地区外，内蒙古自治区年日照时数均大于1700小时，西部地区年日照时数在2200-3400小时。内蒙古自治区属典型大陆性中温带季风气候，降水量少而不匀，一般只有50～450mm。降水多集中在夏季，6月～8月降水量占全年总量的60～75%，由东向西逐渐减少。如图3.2-2所示。 图3.2-2 多年平均降水量分布示意图 综上所述，内蒙古自治区太阳能资源非常丰富，建设太阳能热发电对合理开发太阳能资源、降低该地区能耗、优化地区资源配置具有重要意义。 2光伏电站所在地气象站 2.1气象站基本情况 内蒙古具有八个测试太阳辐射量的一级气象站，分别是海拉尔气象站、格索
太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子，一间住着痛苦，一间住着快乐。人不能笑得太响，否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题
中国的太阳能资源分布状态 我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ／cm2?a，中值为586kJ／cm2?a。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68％，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816kJ／cm2?a，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26％，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。 我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。 按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区： 一类地区 全年日照时数为3200～330O小时，辐射量在670～837x104kJ／cm2?a。相当于225～285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁
《太阳能发电发展“十二五”规划》全文 太阳能资源丰富，分布广泛，开发利用前景广阔。太阳能发电作为太阳能利用的重要方式，已经得到世界各国的普遍关注。近几年，太阳能发电技术进步很快，产业规模持续扩大，发电成本不断下降，在全球已实现较大规模应用。在国际市场的带动下，我国太阳能光伏产业快速发展，光伏技术和成本上均已形成一定的国际竞争力。从发展趋势看，太阳能发电即将成为技术可行、经济合理、具备规模化发展条件的可再生能源，对我国合理控制能源消费总量、实现非化石能源目标发挥重要作用。 为贯彻《可再生能源法》，根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《能源发展“十二五”规划》和《可再生能源发展“十二五”规划》，制定了《太阳能发电发展“十二五”规划》(以下简称《规划》)。《规划》主要阐述了太阳能发电发展的指导思想和基本原则，明确了太阳能发电的发展目标、开发利用布局和建设重点，是“十二五”时期我国太阳能发电发展的基本依据。 一、规划基础和背景 (一)发展基础 1、国际发展状况 (1)发展现状 太阳能发电是新兴的可再生能源技术，目前已实现产业化应用的主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点，是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质，再利用传统蒸汽发电设备发电，近年来产业化示范项目开始增多。光伏发电。近10 年来，全球太阳能光伏电池年产量增长约6 倍，年均增长50%以上。2010 年，全球太阳能光伏电池年产量1600 万千瓦，其中我国年产量1000 万千瓦。并网光伏电站和与建筑结合的分布式并网光伏发电系统是光伏发电的主要利用方式。到2010 年，全球光伏发电总装机容量超过4000 万千瓦，主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利，其中德国2010 年新增装机容量700 万千瓦。随着太阳能光伏发电规模、转换效率和工艺水平的提高，全产业链的成本快速下降。太阳能光伏电池组件价格已经从2000 年每瓦4.5 美元下降到2010 年的1.5 美元以下，太阳能光伏发电的经济性明显提高。 光热发电。光热发电也称太阳能热发电，尚未实现大规模发展，但经过较长时间的试验运行，开始进入规模化商业应用。目前，美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度等国已经建成或在建多座光热电站。到2010 年底，全球已实现并网运行的光热电站总装机容量为110 万千瓦，在建项目总装机容量约1200 万千瓦。 (2)发展趋势 太阳能发电技术经济性明显改善。目前，太阳能发电还处于发展初期，未来5~10 年，太阳能发电产业将进入快速成长期。随着太阳能发电技术水平的提高，市场应用规模将逐步
本文由午夜寒光贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 (s' 『 1 Ⅲ…节能减排 :e l { 1 l o n l na l 一 太阳能光伏发电技术及其发展前景 ●湖北十堰刘道春 1 太阳能光伏发电市场前景广阔 当煤炭 , 油等化石能源频频告急 , 源问题日益成石能为制约国际社会经济发展的瓶颈时 ,越来越多的国家开始实行" 阳光计划 " 开发太阳能资源 , 求经济发展的新 , 寻动力 .欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源 . 国际光伏市场巨大潜力的推动下 , 国的太阳能在各电池制造商争相投入巨资 , 大生产 , 争一席之地 . 扩以 美国推出了" 阳能路灯计划 "旨在让美国一部分城太 , 阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电 . 太阳能发电有两种方式 : 种是光一热一电转换方式 , 一种是光一电一另 直接转换方式 . 光一热一电转换方式通过利用太阳辐射 产生的热能发电 .一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气 . 驱动汽轮机发电 .与普通的火力再发电一样 .太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高 , 估计它的投资至少要比普通火电站贵 5 1 — O倍 . 一座 l0 MW 的太阳能热电站需要投资 2 ～ 5亿美元 ,平均O0 02 lW 的投资为 2 0 ～ 5 0美元 .因此 . k 002O 目前只能小规模地市的路灯都改为由太阳能供电 , 据计划 , 盏路灯每年根每 可节电 8 0 Wh 日本也正在实施太阳能 " 0k . 7万套工程计 应用于特殊的场合 . 大规模利用在经济上很不合算 , 而还 不能与普通的火电站或核电站相竞争 .光一电直接转换 划 " 准备普及太阳能住宅发电系统 , 是装设在住宅屋 , 主要 方式是利用光电效应 , 太阳辐射能直接转换成电能 , 将它的基本装置就是太阳能电池 .太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件 ,是一 个半导体光电二极管 .当太阳光照到光电二极管上时 , 光电二极管就会把太阳的光能变成电能 , 生电流 .当多个产电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的 顶上的太阳能电池发电设备, 家庭剩余的电量还可以卖给 电力公司 .欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的" 尤里卡 " 科技计划 , 出了 "O万套工程计划 " 日本 , 国高推 l . 韩以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作 , 亚洲内在 陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站 . 他们的目标是将占全球陆地面积约 l , 4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来 ,为 3 0万用户提供 1 0万 0 太阳能电池方阵 .太阳能电池是一种大有前途的新型电源 , 有永久性 , 洁性和灵活性三大优点 . 太阳能电池具清
我国太阳能资源分布概述 编辑：sunny 作者：马月北京木联能软件技术有限公司高级工程师发表于：2014-04-09 来源：索比太阳能光伏网 摘要：根据过去一些太阳能辐射资源分布的相关研究，基于中国气象局及其下属单位、NREL和NASA 的研究成果，本文将对对我国太阳能资源分布情况进行描述。 Solarbe(索比)光伏太阳能网讯：摘要：根据过去一些太阳能辐射资源分布的相关研究，基于中国气象局及其下属单位、NREL和NASA的研究成果，本文将对对我国太阳能资源分布情况进行描述。 太阳能是一种清洁的、环保的可再生能源。太阳能发电成为目前备受关注的焦点之一。我国太阳能发电正处于蓬勃发展阶段，详细了解我国太阳能资源分布情况能够有效的指导宏观决策，对我国太阳能资源开发具有重要意义。 目前，一些机构已从事太阳辐射观测、数值模拟工作多年，并取得了重要成果。例如，中国气象局及其下属单位建立了多个太阳辐射观测站、气象站，组成了太阳能资源观测网，获取真实的观测资料，并结合气候统计和数值模拟等方法绘制我国太阳能资源气候分布图。美国可再生能源实验室（NREL）研发了太阳辐射气候模式（Climatological Solar Radiation (CSR) Model），结合云盖、水汽和示踪气体信息，并考虑气溶胶数量，计算得到分辨率为40km×40km的月平均太阳辐射数据，该数据免费对外开放。美国航空航天局（NASA）通过对卫星观测数据的反演，免费为用户提供分辨率为1°×1°的太阳辐射数据。 根据过去一些太阳能辐射资源分布的相关研究，基于中国气象局及其下属单位、NREL和NASA的研究成果，下面对我国太阳能资源分布情况进行描述。 一、我国太阳能资源分布概述 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ／m2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。 根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，我国太阳能资源地区分为以下四类： 一类地区（资源丰富带）：全年辐射量在6700~8370MJ/m2。相当于230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部、河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部等地。 二类地区（资源较富带）：全年辐射量在5400～6700MJ/m2，相当于180～230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。
青海 面积约72万平方公里，人口550万。处青藏高原东北部，北纬31°40′至39°19′，全省平均海拔３０００米以上，３０００—５０００米的地区占６７％。高原大陆性气候，降水少、温差大、日照时间长。处中纬度地带，太阳辐射强度大，光照时间长，年总辐射量每平方厘米可达６９０.８—７５３.６千焦耳，直接辐射量占辐射量的６０％以上，年绝对值超过４１８.６８千焦耳，仅次于西藏，位居全国第二。 西藏 面积约120多万平方公里，人口280万。地处世界上最大最高的青藏高原西南部，北纬26°44′至36°32′之间，平均海拔4千米以上。独特的高原气候，空气稀薄，日照充足，气温较低。西藏是中国太阳辐射能最多的地方，比同纬度的平原地区多一倍或三分之一，日照时数也是全国的高值中心，拉萨市的年平均日照时数达3021小时，年辐射量为6000—8000兆焦尔/平方米，呈自东向西递增分布，此数值仅次于撒哈拉沙漠居世界第二。宁夏 面积6.6万平方公里，人口560万。位于北纬35°14~39°23，山地海拔多在1600~3000米。宁夏太阳能资源丰富，是我国太阳辐射的高能区之一。据1961-2004年宁夏太阳辐射资料统计表明,全区平均5781MJ/ m2.a其空间分布特征是北部多于南部，南北相差约1000MJ/m2.a，灵武、同心最大，达6100 MJ/ m2.a以上。且太阳辐射能直接辐射多、散射辐射少，对于太阳能利用十分有利。全年平均总云量低于5成，晴天多，阴天少，日照时数多达2835h，年日照百分率达64％，北部石嘴山地区年日照时数高达3100 h。 内蒙古 面积118万平方公里，人口2400万。太阳能资源也很丰富，总辐射量在每平方米4800-6400兆焦耳，年日照时数为2600-3200小时。其中巴彦淖尔
中国太阳能发电发展现状分析与展望 国际能源组织对太阳能产业的发展前景进行预测，认为2010-2020年间太阳能光伏发电发展速度复合增长率达到35%，预计2020年太阳能光伏发电量将达到280TWh以上，占当年总发电量的1％，2040年占总发电量的20％，未来太阳能产业的发展前景光明。 ?中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在400～900kJ/(m2?年)之间，相当于300亿t标煤。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2200h，日照能量在500kJ/(m2?年)以上。中国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，属太阳能资源丰富地区；东部、南部及东北等其它地区为资源较富和中等区。 ?截至2009年，中国有2万个乡村或500万个家庭和2000万农村人口还无电力供应，同时，中国50%的地区还存在很大的电力短缺。而这些缺电地区的大多数富有太阳能资源，具有光伏能源生产的巨大市场潜力。尽管光伏发电成本仍高于燃煤发电，但在偏远地区具有优势。这些地区没有固定电铼设置费用，小型太阳能发电比较廉价且更适用。 ?一、中国光伏产业现状 ?中国太阳能光伏技术开始于20世纪70年代，开始时主要用运于空间技术，而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业，已利用太阳能发电为中国内蒙古、甘肃、新疆、西藏、青海和四川等地共20万无电户解决了用点问题。目前，中国已安装光伏电站约10万千瓦，主要为边远地区居民供电。?二、中国光伏发电市场容量 ?按照有关规划，到2020年，实现国内光电市场将达到1000万千瓦。2005年国际能源巨头BP集团的全资子公司BP太阳能与中国新疆新能源股份有限
试分析我国光伏发电的现状和未来前景 发表时间：2018-08-17T10:05:25.843Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：熊小萍 [导读] 摘要：当今时代，人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前大多是依靠煤炭等资源进行火力发电，随着人们思想认识的层次逐渐升高，人们开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计，不仅会消耗大量的地球资源，也会产生巨大的环境破坏效果，所以运用太阳能等新型清洁资源就成为了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大，光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本 （国网江西省电力有限公司赣东北供电分公司江西景德镇 333000） 摘要：当今时代，人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前大多是依靠煤炭等资源进行火力发电，随着人们思想认识的层次逐渐升高，人们开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计，不仅会消耗大量的地球资源，也会产生巨大的环境破坏效果，所以运用太阳能等新型清洁资源就成为了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大，光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本文主要针对太阳能如何进行光伏发电进行了说明，并且讨论了现阶段我国以及世界的光伏电站工作状态，最后根据光伏发电站的发展趋势对未来进行了展望。希望太阳能光伏发电系统将为世界带来更大的福祉。 关键词：电力；太阳能；光伏发电； 相对来说，太阳是一个热量大、寿命长，对于地球有着重要影响的星体。光伏电站正是利用了太阳传递到地球的光辐射而收集太阳能，进而转变为电能，主要优点包括资源储量庞大、资源易获取、污染小、施工简单、光伏发电系统比较稳定等。作为一种可再生的清洁能源，太阳能发电将会随着科学技术的发展变得越来越普及，可以缓解巨大的能源短缺问题，改变社会的能源结构，为整个人类社会甚至自然环境带来更加积极地变化，实现社会的可持续发展。 1太阳能光伏电站的工作方式 光伏发电是通过各种元器件的相互作用而形成的能量转化系统。其中太阳能光伏发电主要的工作元件就是太阳能电池板，通过接收辐射到地球表面的太阳光，经过太阳能电池板半导体界面的光生伏特效应进而把太阳能转化为电能。通常情况下，只要可以接收到太阳的光辐射就可以源源不断地产生电压和电流。此外，相对于一些传统的发电方式，光伏电站不需要机械传动部件，可以直接实现太阳能到电能的转换，并且太阳能电池更加便于安装和运输，为光伏电站的建立提供了很强的灵活性。只要光伏电站的施工符合科学标准，也可以延长蓄电池和晶体硅太阳能的使用寿命，为整个光伏电站的长久稳定提供了必要条件。 1.1太阳能光伏发电站基本组成部分 光伏电站的发电系统一般是由几个部分元器件组成的，其中主要包括： ①太阳能电池方阵：太阳能电池是光伏发电系统基本构成单位，通过收集太阳光辐射在太阳能电池的两端分别产生异号电荷，从而产生电动势，获得电压，实现了太阳能到电能的转化。通过太阳能电池的群组方阵可以产生足够量的电能，进而传递到蓄电池部分储存电能，以供发电站完成日常工作。 ②蓄电池组：蓄电池组存在的目的在于储存太阳能电池产生的电能，通常情况下，蓄电池组要在光伏发电站需要的情况下随时供给电能。 ③太阳能控制设备：作为光伏电站发电系统的核心控制枢纽，需要对蓄电池接收太阳能电池组的充电以及蓄电池对于逆变器的供电进行实时监控。 ④逆变器：主要是将太阳能电池转化的直流电再次转变为人们生产生活可用的交流电。 1.2当前太阳能光伏发电不同的供电方式 随着太阳能光伏发电系统的进步，现今阶段大致可以将其分为独立光伏系统和并网光伏系统。 通常情况下，对于独立光伏系统来说，应用在不能进行并网光伏发电的区域环境中，并且可以利用蓄电池组进行独立光伏发电。主要包括以下几种模式：简单直流系统，直流供电系统，交流、直流供电系统和混合供电微网系统。对于并网光伏系统来说，通常情况下可以不经过蓄电池组，直接将太阳能电池组产生的电能通过逆变器转化为交流电，之后直接并入到电网中，以供人们使用。这种供电方式提高了光伏发电的利用率，通常应用在大型系统之中。此外，还有分布型光伏发电系统。这种系统是将光伏电站的功能进行分散，规模较小，以适用于一些用户的要求。 2当前太阳能光伏发电的发展状态 近代社会，人类文明高速发展，随之出现了大量的能源短缺和自然环境破坏的问题。特别是火力发电等传统的供电方式不足以满足人们的理想要求，所以利用太阳能以及半导体元器件进行太阳能光伏发电就成为了主要发展方向。可以利用随处可得、源源不绝的太阳能，还可以减少不可再生能源的使用，不污染环境。光伏电站的建设相对来说更加安全，便于日后的扩建、维修工作，如果设计合理，还会有很长的服役寿命。目前，光伏电站已经被应用到航空航天、通讯、能源、农业、基础设施、交通、办公用房等多个领域，并且将会是21世纪的重要新兴能源。 2.1光伏发电产业在世界的发展现状 随着人们思想意识的提高，近段时间光伏发电产业已经获得世界各国的认可以及大力支持。进入新世纪，一些欧美发达国家已经在太阳能光伏产业领域有所发展和突破，并且制定了关于一些包括太阳能在内等清洁资源的再生能源计划方案。通过学习发达国家的先进太阳能技术，目前世界范围内正在大规模推广太阳能光伏产业的使用，并随着科学技术的突破，光伏电站生产规模不断增长，成本不断降低，早在2004年全球产量已经突破1000兆瓦。举例来说，印度在太阳能光伏发电领域处于发展中国家的领先地位。据相关统计，该国利用太阳能发电技术的制造产业有50多家，太阳能电池生产厂家有6家，制造厂家有12家，每年可生产11兆瓦电能，经过累积计算总产能已经达到40兆瓦。 2.2光伏发电产业在我国的发展现状 对于我国所处地理环境以及社会人文环境，利用太阳能发电是比较好的供电选择。随着我国经济快速增长，相关的太阳能发电产业也在快速发展，我国政府也通过政策补贴等形式帮助光伏发电提高装机容量。此外也促使了我国光伏发电产业形成了比较良好、完整的生产
太阳能资源分布 新闻日期:2008-01-31浏览次数：6368 中国地处北半球欧亚大陆的东部，主要处于温带和亚热带，具有比较丰富的太阳能资源。根据全国700多个气象台站长期观测积累的资料表明，中国各地的太阳辐射年总量大致在3.35×103～8.40×103MJ/m2之间，其平均值约为5.86×103MJ/m2。该等值线从大兴安岭西麓的内蒙古东北部开始，向南经过北京西北侧，朝西偏南至兰州，然后径直朝南至昆明，最后沿横断山脉转向西藏南部。在该等值线以西和以北的广大地区，除天山北面的新疆小部分地区的年总量约为 4.46×103MJ/m2外，其余绝大部分地区的年总量都超过 5.86×103MJ/m2。 太阳能的相关知识 新闻日期:2007-11-07浏览次数：1638 太阳能一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由"氢"聚变成"氦"的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为800000亿kW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。 利用太阳能的历史 据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为"近期急需的补充能源"，"未来能源结构的基础"，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。第一阶段(1900-1920)