我国的太阳能资源及基本评估方法?
1. 中国的太阳能资源状况
我国的太阳能资源十分丰富。

其中总辐射年总量在860～
2080kWh/m2之间，直接辐射年总量在230～1500 kWh/m2之间，
年平均直射比在0.24～0.73之间，年日照时数在870～3570 之间。

全国有90%以上的陆地太阳能资源属于较丰富、很丰富或最丰富。

图1. 中国太阳能资源主要物理量空间分布
图1给出了中国1978～2007年平均的总辐射年总量、直接辐射
年总量、直射比年平均值和年总日照时数的空间分布。

从图中可以
看出，我国的总辐射年总量自西北到东南呈先增加再减少然后又增
加的趋势，总的来说西部多于东部、高原大于平原﹑内陆大于沿海、干燥区大于湿润区；新疆东南边缘、西藏大部、青海中西部、甘肃
河西走廊西部、内蒙古阿拉善高原及其以西地区构成了一条占国土
面积约20%的太阳能资源“最丰富带”，其中西藏南部和青海格尔木
地区是两个高值中心，总辐射年总量达到2000 kWh/m2左右；在这条带的西北方向，即新疆大部分地区，以及这条带的东部，即西藏
东部、云南大部、青海东部、四川盆地以西、甘肃中东部、宁夏全
部、陕西北部、山西北部、河北西北部、内蒙古中东部至锡林浩特
和赤峰一带，是我国太阳能资源的两个“很丰富带”，占国土面积的
近40%；除此之外，我国中东部和东北的大部分地区都属于太阳能
资源的“较丰富带”，其中只有以四川盆地为中心，四川省东部、重
庆全部、贵州大部、湖南西部等地区属于太阳能资源的“一般带”，
总辐射年总量只有1000 kWh/m2左右，面积占我国国土的7%左右。

直接辐射年总量的空间分布特征与总辐射比较一致，只有在塔里
木盆地出现了一个相对的低值中心，相应的直射比也明显低于周围，只有0.5左右；在我国东南地区，也即大约35oN以南、100oE以
东的区域，直射比基本在0.5以下；除此之外我国大部分地区的直
射比都在0.5以上，在青藏高原以南以及内蒙古东部的部分地区，
直射比甚至达到0.7以上。

年总日照时数的空间分布于总辐射年总量基本一致，“最丰富带”
的年日照时数在3000h左右，“很丰富带”的年日照时数在2400～3000h之间，“较丰富带”的年日照时数在1200～2400h左右，“一般带”的年日照时数在1200h以下。

2. 基本的太阳能资源计算方法
根据太阳能资源的定义，到达地面太阳辐射量的多少是反映其丰
富程度的最直接物理量。

然而，我国的地面辐射观测台站非常有限，利用总辐射和直接辐射的观测资料很难全面反映我国的太阳能资源
状况。

根据我国近几十年的研究成果，常用以下比较成熟的气候学
模型对总辐射和直接辐射进行间接计算：
Q=Q0(a1+b1S)
D=Q0(a2S2+b2S)
其中Q和D分别表示所要计算的总辐射和直接辐射，其大小用曝辐量来表示，该物理量的基本单位为J/m2，在气象观测中通常采用MJ/m2，在太阳能资源评估中为了更符合实际应用中的习惯，常采
用kWh/m2作为辐射曝辐量的单位，两者的换算关系为1
kWh/m2=3.6 MJ/m2；Q0是计算所用的初始值，本报告采用天文辐射，其大小与纬度和时间有关；S表示日照百分率；a1、b1和a2、b2分别是两组经验系数，它们是计算地面总辐射和直接辐射的关键，可利用地面气象站的日照百分率和相应辐射量的观测值采用回归的
方法确定。

一般来说，上述两式只适合于计算总辐射和直接辐射的月总量或更
长时间段的总量（如季节总量、年总量等），对于月总量，采用月
平均的日照百分率进行计算，经检验，总辐射计算值的平均相对误
差小于5%，直接辐射的平均相对误差一般小于8%。

此外，由于太阳能资源的利用方式多种多样，每种方式所能利用
的太阳辐射不完全相同，例如热利用主要利用直接辐射，而光伏发
电则既可以利用直接辐射、又能利用散射辐射，因此，在总辐射中
将直射和散射分离开来（“直散分离”）就成为太阳能资源开发利用
中的关键需求。

为此，我们专门定义了一个物理量——直射比，来
反映直接辐射在总辐射中所占的比例，具体计算方法如下所示：
σ=D/Q
对于单个站点，月平均、季节平均和年平均的直射比分别由相应
时间段的直接辐射总量除以总辐射总量求得；对于全国平均值，则
是由所有站点的直射比求平均得到。