2.2 太陽能

2.2.1 太陽能資源

太陽能是太陽內(nèi)部氫聚變成氦的核反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量（圖2.2）。太陽所產(chǎn)生的能量遠大于人類的能量需求，太陽發(fā)射能量的做功能力大約為3.8×10²⁰ MW。因為太陽輻射僅有二十二億分之一投射到地球上，每年到達地球大氣層的太陽能總量約為1.5×10¹⁵ kW·h，其中約30%以短波的形式被反射回太空，其余則被地球吸收。大約1h照射到地球上的太陽能，便足以滿足人類一年的能量需求。

圖2.2 太陽

太陽輻射主要集中在波長為0.2～100μm的紫外到紅外區(qū)，其中波長在0.3～2.6μm范圍內(nèi)的輻射占了太陽總輻射95%以上的能量。太陽輻射光譜能量分布見圖2.3，地球表面和大氣圈外的太陽輻射存在明顯的差異，導(dǎo)致該差異的原因十分復(fù)雜，包括大氣的吸收和散射、云層的反射、地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)等。由于地球表面的太陽輻射受到緯度、季節(jié)和云量等影響，因此地球表面的太陽輻射呈現(xiàn)出了復(fù)雜的空間性、時間性和氣候性等特征。

我國太陽能資源豐富，年總輻射量為3340～8400MJ/m²，平均值為5852MJ/m²。但區(qū)域分布差異明顯，總體呈“高原大于平原，西部干燥區(qū)大于東部濕潤區(qū)”的特點，其中青藏高原最為豐富，年總輻射量大于1800kW·h/m²，四川盆地資源相對較低，年總輻射量1000kW·h/m²左右，全球直接光照強度見圖2.4。

圖2.3 太陽輻射光譜能量分布

圖2.4 全球直接光照強度