【考向预测】世界太阳能资源分布中国太阳能资源详细分布太阳能的发电原理和优势

　　太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8x1023kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。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。47%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。

　　全球人类目前每年能源消费的总和只相当于太阳在40分钟内照射到地球表面的能量。根据国际太阳能热利用区域分类，全世界太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域包括北非、中东地区、美国西南部和墨西哥、南欧、澳大利亚、南非、南美洲东、西海岸和中国西部地区等。

　　根据德国航空航天技术中心(DLR)的推荐，不同地区太阳能热发电技术和经济潜能数据及其技术潜能基于太阳年辐照量测量值大于6480MJ/m2，经济潜能基于太阳年辐照量测量值大于7200MJ/m2。北非地区是世界太阳能辐照最强烈的地区之一。

　　摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯、利比亚和埃及太阳能热发电潜能很大。阿尔及利亚的太阳年辐照总量9720MJ/m2，技术开发量每年约169440TW·h。摩洛哥的太阳年辐照总量9360MJ/m2，技术开发量每年约20151TW·h。

　　埃及的太阳年辐照总量10080MJ/m2，技术开发量每年约73656TW·h。太阳年辐照总量大于8280MJ/m2的国家还有突尼斯、利比亚等国。

　　阿尔及利亚有2381.7km2的陆地区域，其沿海地区太阳年辐照总量为6120MJ/m2，高地和撒哈拉地区太阳年辐照总量为6840～9540MJ/m2，全国总土地的82%适用于太阳能热发电站的建设。

　　南欧的太阳年辐照总量超过7200MJ/m2。这些国家包括葡萄牙、西班牙、意大利、希腊和土耳其等。西班牙太阳年辐照总量为8100MJ/m2，技术开发量每年约1646TW·h。意大利太阳年辐照总量为7200MJ/m2，技术开发量每年约88TW·h。希腊太阳年辐照总量为6840MJ/m2，技术开发量每年约44TW·h。葡萄牙太阳年辐照总量为7560MJ/m2，技术开发量每年约436TW·h。土耳其的技术开发量每年约400TW·h。西班牙的南方地区是最适合于建设太阳能能热发电站地区之一，该国也是太阳能热发电技术水平最高、太阳能热发电站建设最多的国家之一。

　　中东几乎所有地区的太阳能辐射能量都非常高。以色列、约旦和沙特阿拉伯等国的太阳年辐照总量8640MJ/m2。阿联酋的太阳年辐照总量为7920MJ/m2，技术开发量每年约2708TW·h。以色列的太阳年辐照总量为8640MJ/m2，技术开发量每年约318TW·h。伊朗的太阳年辐照总量为7920MJ/m2，技术开发量每年约20PW·h。约旦的太阳年辐照总量约9720MJ/m2，技术开发量每年约6434TW·h。以色列的总陆地区域是20330km2；Negev沙漠覆盖了全国土地的一半，也是太阳能利用的最佳地区之一，以色列的太阳能热利用技术处于世界最高水平之列。我国第1座70KW太阳能塔式热发电站就是利用以色列技术建设的。

　　美国也是世界太阳能资源最丰富的地区之一。根据美国239个观测站1961—1990年30年的统计数据，全国一类地区太阳年辐照总量为9198～10512MJ/m2，一类地区包括亚利桑那和新墨西哥州的全部，加利福尼亚、内华达、犹他、科罗拉多和得克莎斯州的南部，占总面积的9.36%。二类地区太阳年辐照总量为7884～9198MJ/m2，除了包括一类地区所列州的其余部分外，还包括犹他、怀俄明、堪萨斯、俄克拉荷马、佛罗里达、佐治亚和南卡罗来纳州等，占总面积的35.67%。三类地区太阳年辐照总量为6570～7884MJ/m2，包括美国北部和东部大部分地区，占总面积的41.81%。四类地区太阳年辐照总量为5256～6570MJ/m2，包括阿拉斯加州大部地区，占总面积的9.94%。五类地区太阳年辐照总量为3942～5256MJ/m2，仅包括阿拉斯加州最北端的少部地区，占总面积的3.22%。

　　美国的外岛如夏威夷等均属于二类地区。美国的西南部地区全年平均温度较高，有一定的水源，冬季没有严寒，虽属丘陵山地区，但地势平坦的区域也很多，只要避开大风地区，是非常好的太阳能热发电地区。

　　澳大利亚的太阳能资源也很丰富全国一类地区太阳年辐照总量7621～8672MJ/m2，主要在澳大利亚北部地区，占总面积的54.18%。二类地区太阳年辐照总量6570～7621MJ/m2，包括澳大利亚中部，占全国面积的35.44%。三类地区太阳年辐照总量5389～6570MJ/m2，在澳大利亚南部地区，占全国面积的7.9%。太阳年辐照总量低于6570MJ/m2的四类地区仅占2.48%。谭老师地理工作室综合整理澳大利亚中部的广大地区人烟稀少，土地荒漠，适合于大规模的太阳能开发利用，最近，澳大利亚国内也提出了大规模太阳能开发利用的投资计划，以增加可再生能源的利用率。

　　中国的疆界，南从北纬4°，附近西沙群岛的曾母暗沙以南起，北到北纬53°31黑龙江省漠河以北的黑龙江心，西自东经73°40附近的帕米尔高原起，东到东经135°05的黑龙江和乌苏里江的汇流处，土地辽阔，幅员广大。

　　中国的国土面积，从南到北，自西至东，距离都在5000km以上，总面积达960万平方公里，为世界陆地总面积的7%，居世界第3位。在中国广阔富饶的土地上，有着十分丰富的太阳能资源。

　　全国各地太阳年辐射总量为3340-8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从中国太阳年辐射总量的分布来看，、青海、新疆、宁夏南部、甘肃、内蒙古南部、山西北部、陕西北部、辽宁、河北东南部、山东东南部、河南东南部、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，这里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如人们称为“日光城”的拉萨市，1961-1970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108.5d、阴天为98.8d，年平均云量为4.8，年太阳总辐射量为8160MJ/m2，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及重庆市的太阳年辐射总量最小，尤其是四川盆地，那里雨多、雾多、晴天较少。例如素有雾都之称的重庆市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26%，年平均晴天为24.7d、阴天达244.6d，年平均云量高达8.4。其他地区的太阳年辐射总量居中。

　　①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;谭老师地理工作室综合整理

　　②太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除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多雨多，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，而是随着纬度的升高而增长。

　　为了按照各地不同条件更好地利用太阳能，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。

　　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6680~8400MJ，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、青海西部和西部等地。是中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。尤以西部的太阳能资源最为丰富，全年日照时数达2900~3400h，年辐射总量高达7000~8000MJ/m2，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第2位。

　　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5852~6680MJ，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、东南部和新疆南部等地。为中国太阳能资源较丰富区。相当于印度尼西亚的雅加达一带。

　　全年日照时数为2200~3000h。在每平方米面积上一年接受的太阳辐射总量为5016~5852MJ，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、北京和西南部等地。为中国太阳能资源的中等类型区。相当于美国的华盛顿地区。

　　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4190~5016MJ，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、东北部等地。是中国太阳能资源较差地区。相当于意大利的米兰地区。

　　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3344~4190MJ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。相当于欧洲的大部分地区。

　　一、二、三类地区，年日照时数大于2200h，太阳年辐射总量高于5016MJ/m2，是中国太阳能资源丰富或较丰富的地区，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，但是也有一定的利用价值，其中有的地方是有可能开发利用的。总之，从全国来看，中国是太阳能资源相当丰富的国家，具有发展太阳能利用事业得天独厚的优越条件，只要我们扎扎实实地努力工作，太阳能利用事业在我国是有着广阔的发展前景的。

　　中国的太阳能资源与同纬度的其他国家相比，除四川盆地和与其毗邻的地区外，绝大多数地区的太阳能资源相当丰富，和美国类似，比日本、欧洲条件优越得多，特别是青藏高原的西部和东南部的太阳能资源尤为丰富，接近世界上最著名的撒哈拉大沙漠。

　　光伏发电就是我们常说的太阳能发电，是根据光生伏特效应原理，利用太阳能光伏电池把太阳辐射能直接转变成电能的发电方式。光子照在P-N结内形成电子——空穴对，电子在内建电场的作用下向电池负极移动，经过外电路达到正极形成电流。它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，太阳能发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，太阳能发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电，简称光电。