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第一章绪论
第一章绪论

号1.1中国太阳能资源及评价
中国地处北半球,幅员辽阔,大部分地区位于北纬45。以南,有着十
分丰富的太阳能资源。据估算,中国陆地表面每年接收的太阳辐射能约50
x 10'.千焦(12 X 10',千卡)〔”,约相当于1700亿吨标煤。全国各地太阳辐
射总量达3340-8400兆焦/(米’・年)仁140千卡/(厘米2・年)〕仁,〕。从全国
太阳能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、海南东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳能辐
射总量很大。尤其是青藏高原地区最大,这里平均海拔高度在4000米以上,
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,1961-197。年间的年平均日照时数为3005. 7小时仁,三,
相对日照率为68%,年平均晴天为108.5天,阴天为98.8天,太阳总辐
射为8160兆焦/(米“・年)[195千卡/(厘米z・年)〕‘,,,比全国其他省、
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为最小,
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,1961-1970年,年平均日照时数仅为1152.2小时,相对
日照率为26%,年平均晴天为24. 7天,阴天达244.6天。其它地区的太
阳年辐射总量居中。
中国太阳能资源的分布具有如下一些主要特点:①太阳能的高值中心
和低值中心都处在北纬22。-35”一带,青藏高原是高值中心,四川盆地
是低值中心;②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;③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
第一章绪论
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
加而增加。
为了按照各地不同条件更好的利用太阳能,中国气象专家根据各地接
收太阳总辐射量的多少,将全国划分为如表1. 1五类地区〔‘」。
表1. 1中国太阳能资源划分
地区
分类
全年日照

时数
太阳辐射

年总量
包括地区

[kJ/ (cm'・a
)]

与国外
相当的
地区

3200-330

670-837

相当于

烧标准

(kg)
230一
280
印度和

巴基斯
坦北部


西

3000-320

586-670200

230

2200-300

502-586
170

200

1400-222

419-502
140

170

宁夏北部、甘肃北
部、新疆东南部、
青海西部和西藏
西部
河北西北部、LIJ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
北京、天津、山东、
河南、河北东南
部、新疆北部、吉
林、辽宁、云南、
陕西北部、甘肃东
南部、四川西部、
广东南部、福建南
部、江苏北部、安
徽北部、台湾西南

湖北、湖南、江西、
浙江、广西、广东
北部、陕西南部、
江苏南部、安徽南
部、黑龙江、台湾
东北部、福建北部
1000-140

335-419}110
四川和贵州

在上述五类地区中,一、二、
}140}
三类地区,年日照时数大于

}巴黎、
止里理吵一
2000小时
年辐射总量高于586千焦/厘米’(140千卡/厘米’),是我国太阳能资源丰
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富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太
阳能的良好条件;四、五类地区,虽然太阳能资源条件较差,但也不是均
无利用价值,其中有的地方是有可能开发利用的。
根据表1. 1中国太阳能资源的分布和特点,并和纬度相当的日本、美
国的太阳能资源相比较,可以对中国的太阳能资源作如下的评价:除四川
盆地和与其毗邻的地区外,中国绝大多数地区的太阳能资源相当丰富,和
美国类似,比日本优越得多,特别是青藏高原中南部的太阳能资源尤为丰
富,接近世界上最著名得撒哈拉大沙漠。总之,中国是太阳能资源丰富的
国家,具有得天独厚的开发利用太阳能的优越资源条件。

'1.2光伏发电的研究与应用现状
近年来,国际上太阳能光伏发电技术在许多方面取得突破。太阳能电
池性能和可靠性有了很大提高,成本和售价不断下降,有经济效益的应用
范围不断扩大,市场迅速发展,产业已达到规模化、自动化阶段。光伏发
电的竞争力越来越强。预计不久就可以成为火力发电的主要竞争者,前景
十分广阔。
我国太阳能电池的研究始于1958年,1959年研制成功第1个有实用
价值的太阳能电池。1971年3月首次成功地应用于我国第2颗卫星上,1973
年太阳能电池开始在地面应用,1979年开始生产单晶硅太阳能电池。80
年代中后期,引进国外太阳能电池生产线或关键设备,初步形成生产能力
达到4. 5MW太阳能光伏产业。其中单晶硅电池2. 5MW,非晶硅电池2MW,工
业组件的转换效率单晶硅电池为l l %-13%,非晶硅电池为5%-6%。我
国光伏组件生产逐年增加,成本不断降低,市场不断扩大,装机容量逐年
增加,1999年底累计约15MWe
在研究开发方面,开展了单晶硅、多晶硅电池研究及薄膜电池研究,
同时还开展了浇铸多晶硅等材料研究,并取得可喜成果,其中刻槽埋栅电
池效率达到国际水平。20年来我国光伏产业己形成了较好基础,21世纪
我国光伏发电的发展可考虑2种模式,即年增长率约15 f的常规模式和在