太阳能高度角的射量及其辐射量的的分析.docVIP

太阳能光电工程学院 《应用光伏学》 课程设计报告书 题 目：太阳能高度角的射量及其辐射量的分析 姓 名： 朱润全 专 业： 班 级： 准考证号： 01441230050 设计成绩： 指导教师： 摘 要 本设计主要阐述了地球表层99．8％的能量来源于太阳，太阳辐射（solar radiation）是指太阳向宇宙空间发射的电磁波和 粒子流。地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十亿分之一，但却 是地球大气运动的主要能量源泉. 。大气和地面接收到的太阳辐射能对大气的加热、 大气对流、 地 面的热状况及生物的生长、 人类的各种活动，太阳能的利用等都有巨大的影响， 同时它也是水体初 级生产者的主要能量来源，其大小、变化将直接影响到湖泊水体生态系统的结构、功能和演变。随着 生态学和地球科学研究尺度的扩展， 太阳辐射的空间分布特征也日趋重要太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。太阳辐射通过大气后，其强度和光谱能量分布都发生变化。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多，在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎绝迹，在可见光谱区减少40%，而在红外光谱区增至60%。 　　在地球大气上界，北半球夏至时，日辐射总量最大，从极地到赤道分布比较均匀；冬至时，北半球日辐射总最小，极圈内为零，南北差异最大。南半球情况相反。春分和秋分时，日辐射总量的分布与纬度的余弦成正比。南、北回归线之间的地区，一年内日辐射总量有两次最大，年变化小。纬度愈高，日辐射总量变化愈大。 绪 言 3 第一章 太阳光的特性 4 1.1波粒二象形 4 1.2 太阳辐射光谱和太阳常数 5 1.2.1太阳辐射光谱 5 1.2.2太阳常数 5 第二章 太阳辐射 6 2.1太阳及其辐射 6 2.2 太阳照射 6 2.3太阳辐射-辐射强度 7 2.4太阳辐射-有效辐射 8 第三章中国年太阳辐射总量的分布图”的分析 8 3.1我国太阳辐射能时空分布规律 8 3.2 影响太阳辐射差异的原因分析 9 3.3太阳辐射强弱的影响因素 9 3.3.1．纬度位置 9 3.3.2. 天气状况 10 3.3.3海拔高低 10 3.3.4日照长短 10 第四章 研究太阳能辐射的方法 10 4.1 回归分析法 11 4.2时间序列模型法 11 4.3卡尔曼滤波法 11 4.4灰色模型法 11 4.5小波分析法 12 参考文献 12 绪 言 太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369w/㎡。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102000TW 的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代　波粒二象性（wave-particle duality）是指某物同时具备波的特质及粒的特质。波粒二象性是中的一个重要概念　在十九世纪末，日臻成熟的原子理论逐渐盛行，根