2.2 太阳能

2.2.1 太阳能资源

太阳能是太阳内部氢聚变成氦的核反应过程产生的能量（图2.2）。太阳所产生的能量远大于人类的能量需求，太阳发射能量的做功能力大约为3.8×10²⁰ MW。因为太阳辐射仅有二十二亿分之一投射到地球上，每年到达地球大气层的太阳能总量约为1.5×10¹⁵ kW·h，其中约30%以短波的形式被反射回太空，其余则被地球吸收。大约1h照射到地球上的太阳能，便足以满足人类一年的能量需求。

太阳辐射主要集中在波长为0.2～100μm的紫外到红外区，其中波长在0.3～2.6μm范围内的辐射占了太阳总辐射95%以上的能量。太阳辐射光谱能量分布见图2.3，地球表面和大气圈外的太阳辐射存在明显的差异，导致该差异的原因十分复杂，包括大气的吸收和散射、云层的反射、地球的公转和自转等。由于地球表面的太阳辐射受到纬度、季节和云量等影响，因此地球表面的太阳辐射呈现出了复杂的空间性、时间性和气候性等特征。

我国太阳能资源丰富，年总辐射量为3340～8400MJ/m²，平均值为5852MJ/m²。但区域分布差异明显，总体呈“高原大于平原，西部干燥区大于东部湿润区”的特点，其中青藏高原最为丰富，年总辐射量大于1800kW·h/m²，四川盆地资源相对较低，年总辐射量1000kW·h/m²左右，全球直接光照强度见图2.4。