湖北省气象服务中心 湖北省气象能源技术开发中心 ■ 王丽娟 陈正洪 李芬

一 引言

近年来，随着常规化石能源的加速枯竭和能源需求的日益高涨，以及全球气候变化压力的逐渐增大，大力开发可再生能源技术及培育市场已成为国际社会的共识。太阳能具有取之不尽，用之不竭；分布广，无处不在；清洁无污染；不受市场波动影响等优点[1]，目前太阳能资源开发利用在整个可再生能源中投资增长速度最快。人类对太阳能资源开发利用，主要可分为光热利用和太阳能发电。光热利用，如太阳能热水器、太阳能灶已深入到全世界的千家万户。太阳能发电主要有两种，一是光伏发电，即利用太阳电池的光生伏打效应，把太阳辐射能直接转变为电能；二是聚光热发电(CSP)，利用聚光集热器将太阳能聚集起来产生高温热能，加热介质(如蒸汽)来驱动发电机发电。其中光伏发电技术是主流，技术最成熟，近年来全球累计光伏发电装机规模呈指数发展且已步入大规模发展阶段，截至2010年年底，全球光伏累计装机容量接近40GW[2]。聚光热发电技术最近几年发展趋势非常快，主要分布在美国、西班牙、北非。据预测，2030年全球的常规能源利用将达到峰值，此后可再生能源将逐渐成为人们日常生活的主要依靠，而太阳能资源将成为其中一种主导的能量来源。

太阳辐射是地面的主要能量来源，同时也是地面热量平衡的重要组成部分，大气和地面接收到的太阳辐射能对大气加热、对流状况、地面热状况、生物生长、人类活动、太阳能利用等都有巨大的影响。……