可再生能源發(fā)電技術(shù)-2012-2

1、講授內(nèi)容講授內(nèi)容上節(jié)課內(nèi)容回顧上節(jié)課內(nèi)容回顧太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)大作業(yè)大作業(yè)上節(jié)課內(nèi)容回顧上節(jié)課內(nèi)容回顧自主研發(fā)的技術(shù)尤其是高端技術(shù)很少，許多項(xiàng)目和企自主研發(fā)的技術(shù)尤其是高端技術(shù)很少，許多項(xiàng)目和企業(yè)都是靠從業(yè)都是靠從國外引進(jìn)技術(shù)或者合作生產(chǎn)國外引進(jìn)技術(shù)或者合作生產(chǎn)。研發(fā)和利用的研發(fā)和利用的成本大大高于常規(guī)能源成本大大高于常規(guī)能源，無法與常規(guī)能，無法與常規(guī)能源形成競(jìng)爭(zhēng)源形成競(jìng)爭(zhēng)。 沒有沒有長(zhǎng)期穩(wěn)定的制度支撐與保障長(zhǎng)期穩(wěn)定的制度支撐與保障。 新能源與可再能源及其開發(fā)利用的現(xiàn)狀及問題新能源與可再能源及其開發(fā)利用的現(xiàn)狀及問題 上節(jié)課內(nèi)容回顧上節(jié)課內(nèi)容回顧內(nèi)蒙古的能源結(jié)構(gòu)內(nèi)蒙古的能源結(jié)構(gòu)煤炭資源全國

2、第一，發(fā)電裝機(jī)全國第一，煤炭資源全國第一，發(fā)電裝機(jī)全國第一，風(fēng)能儲(chǔ)量全國第一，太陽能儲(chǔ)量全國第二風(fēng)能儲(chǔ)量全國第一，太陽能儲(chǔ)量全國第二內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)能蘊(yùn)藏量約內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)能蘊(yùn)藏量約3億千瓦，可開發(fā)億千瓦，可開發(fā)1億千瓦以上。億千瓦以上。蒙西電網(wǎng)風(fēng)電總裝機(jī)為蒙西電網(wǎng)風(fēng)電總裝機(jī)為9230MW，風(fēng)場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)100座，占蒙西電網(wǎng)總裝座，占蒙西電網(wǎng)總裝機(jī)機(jī)42120MW的的21.9%；最大發(fā)電負(fù)荷最大發(fā)電負(fù)荷6560MW占全網(wǎng)發(fā)電負(fù)荷占全網(wǎng)發(fā)電負(fù)荷28以上；以上；最大日電量最大日電量11138萬萬kWh，占全網(wǎng)上網(wǎng)電量，占全網(wǎng)上網(wǎng)電量30.5；成為蒙西電網(wǎng)第二大主力。（截止成為蒙西電網(wǎng)第二大主力。（截止201

3、2年年10月底）月底）我國風(fēng)能行業(yè)產(chǎn)能依然過剩我國風(fēng)能行業(yè)產(chǎn)能依然過剩太陽是一個(gè)巨大的熾熱的氣體球太陽是一個(gè)巨大的熾熱的氣體球,其內(nèi)部不斷進(jìn)行著熱核反應(yīng)其內(nèi)部不斷進(jìn)行著熱核反應(yīng),因而釋因而釋放巨大的能量。放巨大的能量。 太陽的太陽的直徑約為直徑約為139萬公里萬公里,比地球的直徑大比地球的直徑大109.3倍。倍。 太陽的太陽的體積約體積約1.41221018km3,比地球的體積大比地球的體積大130萬倍。萬倍。 太陽與地球的平均太陽與地球的平均距離約距離約1.5億公里億公里。 太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽概況太陽概況 太陽的表面溫度約太陽的表面溫度約5497 0C,中心高達(dá)中心高達(dá)2107 0

4、C,壓力約為壓力約為2000多億個(gè)大氣多億個(gè)大氣壓。壓。 太陽的質(zhì)量約太陽的質(zhì)量約1.98921027 t,相當(dāng)于地球質(zhì)量的相當(dāng)于地球質(zhì)量的333400倍。倍。 太陽的平均密度為太陽的平均密度為 ？ g/cm3,僅為地球密度的僅為地球密度的1/4。 太陽每秒鐘釋放出的能量是太陽每秒鐘釋放出的能量是3.8651026J，相當(dāng)于，相當(dāng)于每秒鐘每秒鐘燃燒燃燒 ？標(biāo)準(zhǔn)煤所發(fā)出的能量。標(biāo)準(zhǔn)煤所發(fā)出的能量。 太陽發(fā)出的能量大約只有太陽發(fā)出的能量大約只有1/22億億到達(dá)地球，大約為到達(dá)地球，大約為173104億億kW。其。其中被大氣吸收大約中被大氣吸收大約23%；被大氣和塵粒反射回宇宙空間大約；被大氣和塵粒

5、反射回宇宙空間大約30%；穿穿過大氣到達(dá)地球表面的太陽輻射能約占過大氣到達(dá)地球表面的太陽輻射能約占47%(81104億億kW) 到達(dá)陸地表面大約只有到達(dá)陸地表面大約只有17 104億億kW，只占到達(dá)地球范圍內(nèi)，只占到達(dá)地球范圍內(nèi) 太陽輻射能的太陽輻射能的10%太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽概況太陽概況47%23%太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽輻射太陽輻射u單位時(shí)間內(nèi)，太陽以輻射形式發(fā)射的能量稱為太陽輻射功率單位時(shí)間內(nèi)，太陽以輻射形式發(fā)射的能量稱為太陽輻射功率或或輻射通量輻射通量，單位是，單位是W。u 太陽投射到單位面積上的輻射功率太陽投射到單位面積上的輻射功率(輻射通量輻射

6、通量)稱為輻射度或稱為輻射度或輻照度輻照度，單位是，單位是W/m2。u 在一段時(shí)間內(nèi)在一段時(shí)間內(nèi)(如每小時(shí)、日、月、年等如每小時(shí)、日、月、年等)太陽投射到單位面太陽投射到單位面積上的輻射能量稱為輻射量或積上的輻射能量稱為輻射量或輻照量輻照量， 單位是千瓦時(shí)單位是千瓦時(shí)/平方米平方米日日(月、年月、年) 。太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球地球的自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)運(yùn)行的地球的自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)運(yùn)行的軌道面軌道面(黃道面黃道面)的法線傾斜的法線傾斜成成23027夾角夾角，而且在地球而且在地球公轉(zhuǎn)時(shí)自轉(zhuǎn)軸的方向始終指公轉(zhuǎn)時(shí)自轉(zhuǎn)軸的方向始終指向向天球天球的北極的北極，這就使得太這就使得太陽光線直射赤道的

7、位置有時(shí)陽光線直射赤道的位置有時(shí)偏南偏南，有時(shí)偏北有時(shí)偏北，形成地球形成地球上季節(jié)的變化上季節(jié)的變化太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）人們站在地球表面人們站在地球表面，仰望天空仰望天空，平視四周所看到的這個(gè)假想球面平視四周所看到的這個(gè)假想球面。按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理原理，太陽好象在這個(gè)球面上周而復(fù)始地運(yùn)動(dòng)太陽好象在這個(gè)球面上周而復(fù)始地運(yùn)動(dòng)。（太陽周日視運(yùn)動(dòng)。（太陽周日視運(yùn)動(dòng).swf） 要確定太陽在天球上的位置要確定太陽在天球上的位置，最方便的方法是采用天球坐標(biāo)最方便的方法是采用天球坐標(biāo)。 赤道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系和地平坐標(biāo)系兩種和地平坐標(biāo)系兩種。 QQPP

8、( 北天極北天極)天赤道天赤道BSO以天赤道以天赤道QQ為基本圈為基本圈，以天子午以天子午圈的交點(diǎn)圈的交點(diǎn)Q為原點(diǎn)的天球坐標(biāo)系為原點(diǎn)的天球坐標(biāo)系， PP 分別為北天極和南天極分別為北天極和南天極。通過通過PP 的大圓都垂直于天赤道的大圓都垂直于天赤道。顯然顯然，通過通過P和球面上的太陽和球面上的太陽(S)的半圓也的半圓也垂直于天赤道垂直于天赤道,兩者相交于兩者相交于B點(diǎn)點(diǎn)。 太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （flashflash演示）演示）附加力（黃道面、赤道面）附加力（黃道面、赤道面）太陽周日視運(yùn)動(dòng)太陽周日視運(yùn)動(dòng) 太陽日太陽日 地球公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn) 公轉(zhuǎn)不勻速公轉(zhuǎn)不勻速二十四節(jié)氣示

9、意圖（太陽在黃道上的周年視運(yùn)動(dòng)）二十四節(jié)氣示意圖（太陽在黃道上的周年視運(yùn)動(dòng)） 太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）赤道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系和水平坐標(biāo)系兩種和水平坐標(biāo)系兩種。 QQPP( 北天極北天極)天赤道天赤道BSO在赤道坐標(biāo)系中在赤道坐標(biāo)系中，太陽的位置太陽的位置S由由下列兩個(gè)坐標(biāo)決定下列兩個(gè)坐標(biāo)決定: a. 時(shí)角（時(shí)角（ ） 相對(duì)于相對(duì)于圓弧圓弧QB，從天子午圈上的從天子午圈上的Q點(diǎn)起算點(diǎn)起算(即即從太陽的正午起算從太陽的正午起算)，順時(shí)針方向?yàn)檎槙r(shí)針方向?yàn)檎?；逆時(shí)針逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù)方向?yàn)樨?fù)。即上午為負(fù)即上午為負(fù)；下午為正，正午為下午為正，正午為0。通常以通

10、常以表示表示，它的數(shù)值等于離正午的時(shí)間它的數(shù)值等于離正午的時(shí)間(小時(shí)小時(shí))乘以乘以150(?)。 b. 赤緯（赤緯（ ） 相對(duì)于圓弧相對(duì)于圓弧，從天赤道起算從天赤道起算，通常以通常以表示表示。對(duì)于太陽來說對(duì)于太陽來說，春分和秋分日的春分和秋分日的 =00，向北天向北天極極由由00變化到夏至日的變化到夏至日的+23027；向南天極向南天極由由00變變化到冬至日的化到冬至日的23027。 28423.45sin 360365n太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）赤道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系和水平坐標(biāo)系兩種和水平坐標(biāo)系兩種。 在赤道坐標(biāo)系中在赤道坐標(biāo)系中，太陽的位置太陽的位

11、置S由由和和兩個(gè)坐標(biāo)決定兩個(gè)坐標(biāo)決定，這兩個(gè)坐標(biāo)與地，這兩個(gè)坐標(biāo)與地區(qū)無關(guān)。區(qū)無關(guān)。 太陽赤緯可用太陽赤緯可用Cooper方程方程近似計(jì)算近似計(jì)算: 其中其中: n為一年中的日期序號(hào)為一年中的日期序號(hào)，如元旦為如元旦為n =1， 春分為春分為n = 81。 ？計(jì)算？計(jì)算9月月22日的赤緯日的赤緯. ？計(jì)算今天的赤緯？計(jì)算今天的赤緯. QQPP( 北天極北天極)天赤道天赤道BSO大作業(yè)大作業(yè)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）人們站在地球表面人們站在地球表面，仰望天空仰望天空，平視四周所看到的這個(gè)假想球面平視四周所看到的這個(gè)假想球面。按照相對(duì)按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理運(yùn)動(dòng)

12、原理，太陽好象在這個(gè)球面上周而復(fù)始地運(yùn)動(dòng)太陽好象在這個(gè)球面上周而復(fù)始地運(yùn)動(dòng)。 要確定太陽在天球上的位置要確定太陽在天球上的位置，最方便的方法是采用天球坐標(biāo)最方便的方法是采用天球坐標(biāo)。 赤道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系和和地平坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系兩種兩種。 是人在地球上觀看空中的是人在地球上觀看空中的太陽相對(duì)于太陽相對(duì)于地平面的位置地平面的位置。這時(shí)這時(shí)，太陽相對(duì)地球太陽相對(duì)地球的位置是相對(duì)于地平面而言的的位置是相對(duì)于地平面而言的。通常通常用用兩個(gè)坐標(biāo)決定兩個(gè)坐標(biāo)決定。 在某個(gè)時(shí)刻在某個(gè)時(shí)刻，由于地球上各處的位置由于地球上各處的位置不同不同，因而各處的高度角和方位角也因而各處的高度角和方位角也不相同不相同。 S

13、南南西西東東太陽太陽QOgPZSSa. 天頂角天頂角Z 太陽光線太陽光線OP與地平面法線與地平面法線QP之間的夾角之間的夾角 b. 高度角高度角s 太陽光線太陽光線OP與其在地平面上投影線與其在地平面上投影線pg之間之間的夾角，它表示太陽高出水平面的角度的夾角，它表示太陽高出水平面的角度 太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）赤道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系和和地平坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系兩種兩種。 在地平坐標(biāo)系中在地平坐標(biāo)系中，太陽的位置由高太陽的位置由高度角和方位角兩個(gè)坐標(biāo)決定度角和方位角兩個(gè)坐標(biāo)決定: S南南西西東東太陽太陽QOgPZSS高度角與天頂角的關(guān)系是高度角與天頂角的

14、關(guān)系是: Z+ s =900c. 方位角方位角s 太陽光線在地平面上投影和地平面上太陽光線在地平面上投影和地平面上正南方向線之間的夾角正南方向線之間的夾角。它表示太陽光它表示太陽光線的水平投影偏離正南方向的角度線的水平投影偏離正南方向的角度sinsin sincos cos coss太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）赤道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系和和地平坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系兩種兩種。 在地平坐標(biāo)系中在地平坐標(biāo)系中，太陽的位置由高太陽的位置由高度角和方位角兩個(gè)坐標(biāo)決定度角和方位角兩個(gè)坐標(biāo)決定: 高度角和緯度、赤緯及時(shí)角的關(guān)系是高度角和緯度、赤緯及時(shí)角的關(guān)系是: 太陽正午時(shí)太

15、陽正午時(shí)，時(shí)角時(shí)角= 0，可簡(jiǎn)化為可簡(jiǎn)化為:思考思考! (書上書上34頁延伸思考）頁延伸思考）當(dāng)當(dāng)正午正午太陽在天頂以南太陽在天頂以南，即即 時(shí)時(shí):當(dāng)當(dāng)正午正午太陽在天頂以北太陽在天頂以北，即即 時(shí)時(shí): s= 900+=900 31. 120 +(0.60)=58.280 下午下午3時(shí)的太陽高度角時(shí)的太陽高度角: sins=sin31.12sin(0.6)+cos31.12cos (0.6)cos45=0.5998 s = 36.860太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）作業(yè)：作業(yè)： 計(jì)算你家鄉(xiāng)計(jì)算你家鄉(xiāng)9月月5日（日（5月月9日，日，8月月9日，日，9月月8

16、日）正午日）正午12時(shí)和下午時(shí)和下午3時(shí)，時(shí)，（上午（上午9時(shí)，時(shí)，11時(shí)，下午時(shí)，下午1時(shí)）的太陽高度角。時(shí)）的太陽高度角。大作業(yè)大作業(yè)coscossinsinsincosssssscossincossin太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）赤道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系和和地平坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系兩種兩種。 在地平坐標(biāo)系中在地平坐標(biāo)系中，太陽的位置由高太陽的位置由高度角和方位角兩個(gè)坐標(biāo)決定度角和方位角兩個(gè)坐標(biāo)決定: S南南西西東東太陽太陽QOgPZSS方位角與赤緯方位角與赤緯、高度角高度角、緯度及緯度及時(shí)角的關(guān)系是時(shí)角的關(guān)系是太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球

17、 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）1. 日出日落日出日落時(shí)角時(shí)角0 日出日落時(shí)太陽高度角為日出日落時(shí)太陽高度角為 ？，可得到可得到: c o s 0 = tantan 由于由于 c o s 0 = c o s ( 0 ) 0日出日出 = 0 ； 0日落日落 = 0 2. 日照時(shí)間日照時(shí)間N 由于地球每小時(shí)自轉(zhuǎn)由于地球每小時(shí)自轉(zhuǎn)150，所以日照時(shí)間所以日照時(shí)間N可以用日出日落時(shí)角可以用日出日落時(shí)角的絕對(duì)值之和除以的絕對(duì)值之和除以150/小時(shí)小時(shí)。 2arccos( tantan )150015N日落日出？求上海地區(qū)冬至日日出日落時(shí)角及？求上海地區(qū)冬至日日出日落時(shí)角及全天日照時(shí)間全天日照時(shí)間.？呼市地區(qū)、

18、你的家鄉(xiāng)今天的日出日落時(shí)角及全天日照時(shí)間？呼市地區(qū)、你的家鄉(xiāng)今天的日出日落時(shí)角及全天日照時(shí)間大作業(yè)大作業(yè)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽與地球太陽與地球 （天球坐標(biāo)）（天球坐標(biāo)）3.日出日落時(shí)的方位角日出日落時(shí)的方位角 日出日落時(shí)太陽高度角為日出日落時(shí)太陽高度角為s= 0 所以所以: coss= 1； sins= 0 帶入方位角公式帶入方位角公式 cos s,0 = sin/sin上式得到的日出日落時(shí)的方位角都有兩組解，因此必須選擇一個(gè)正上式得到的日出日落時(shí)的方位角都有兩組解，因此必須選擇一個(gè)正確的解。我國所處位置大致可劃分為北熱帶確的解。我國所處位置大致可劃分為北熱帶(023.450)和北溫帶和

19、北溫帶(23.45066.550)兩個(gè)氣候帶。當(dāng)太陽赤緯兩個(gè)氣候帶。當(dāng)太陽赤緯00時(shí)，太陽升起和降落時(shí)，太陽升起和降落都在北面的象限都在北面的象限(即數(shù)學(xué)上的第一，二象限即數(shù)學(xué)上的第一，二象限) ；00時(shí)，太陽升起和時(shí)，太陽升起和降落都在南面的象限降落都在南面的象限(即數(shù)學(xué)上的第三，四象限即數(shù)學(xué)上的第三，四象限) ？求上海地區(qū)？求上海地區(qū)9月月22日日出日日出日落的方位角及日落的方位角及全天日照時(shí)間全天日照時(shí)間.大作業(yè)大作業(yè)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽輻射太陽輻射(1)太陽常數(shù)太陽常數(shù) 在平均日地距離上在平均日地距離上，在在地球大氣層上界地球大氣層上界，垂直于太陽光線的平面上垂直于太陽光線的平

20、面上，單單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上所獲得太陽輻射能的數(shù)值位時(shí)間內(nèi)在單位面積上所獲得太陽輻射能的數(shù)值。 （根據(jù)根據(jù)1981年年10月在墨西哥召開的世界氣象組織儀器和觀測(cè)方法委員會(huì)第月在墨西哥召開的世界氣象組織儀器和觀測(cè)方法委員會(huì)第8屆會(huì)議通過的最新數(shù)值屆會(huì)議通過的最新數(shù)值）: I0 = 13677 W/m2 大氣上界大氣上界是為了說明是為了說明大氣圈大氣圈的垂直范圍而確定的地球大氣的最大的垂直范圍而確定的地球大氣的最大上限高度。通常有兩種確定法：上限高度。通常有兩種確定法：著眼于大氣中出現(xiàn)的某些物理現(xiàn)象，據(jù)觀測(cè)著眼于大氣中出現(xiàn)的某些物理現(xiàn)象，據(jù)觀測(cè)極光極光出現(xiàn)的最大高度在出現(xiàn)的最大高度在1200公里

21、的公里的高度上，因此，有人認(rèn)為大氣上界是高度上，因此，有人認(rèn)為大氣上界是1200公里高度，這稱為大氣的物理上界。公里高度，這稱為大氣的物理上界。著眼于大氣密度，根據(jù)天體物理研究，星際氣體密度約為每立方厘米中一個(gè)微觀著眼于大氣密度，根據(jù)天體物理研究，星際氣體密度約為每立方厘米中一個(gè)微觀粒子。按粒子。按人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星探測(cè)資料推算，地球大氣密度在探測(cè)資料推算，地球大氣密度在20003000公里高空達(dá)到這公里高空達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，故目前一般以此作為大氣上界。一標(biāo)準(zhǔn)，故目前一般以此作為大氣上界。太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽輻射太陽輻射(2)到達(dá)大氣層上界的太陽輻射到達(dá)大氣層上界的太

22、陽輻射 大氣層上界水平面上的太陽輻射日總量大氣層上界水平面上的太陽輻射日總量H0可以用下式計(jì)算可以用下式計(jì)算:其中其中: I0 太陽常數(shù)太陽常數(shù) 0 日出日落時(shí)角日出日落時(shí)角 太陽赤緯太陽赤緯 日日-地距離變化引起大氣層上界的太陽輻射通量的地距離變化引起大氣層上界的太陽輻射通量的 修正修正 值值:注：個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該是注：個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該是000024(sin sincos coscos)HI3652cos034. 01ncoscossinsin(24sin2sin0000000IdITdtIHsts)sin0大作業(yè)大作業(yè)太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)太陽輻射太陽輻射(3)大氣質(zhì)量大氣質(zhì)量 m （看書（看書

23、36頁的定義）頁的定義） 例如此值為例如此值為1.5時(shí)時(shí)，通常寫成通常寫成AM1.5。 大氣層上界為大氣層上界為AM0。AM =m= cosz = 1/sins其中其中: z 天頂角天頂角; s 高度角高度角補(bǔ)充知識(shí)：補(bǔ)充知識(shí)：PM2.5是指大氣中直徑小于或等于是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。雖然粒物。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。度等有重要的影響。PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停粒徑小，富含大量的有毒

24、、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。2012年年2月，月，國務(wù)院同意發(fā)布新修訂的國務(wù)院同意發(fā)布新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)增加了增加了PM2.5監(jiān)測(cè)指標(biāo)。監(jiān)測(cè)指標(biāo)。太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)到達(dá)地表的太陽直接輻射到達(dá)地表的太陽直接輻射 (1)大氣透明度大氣透明度 P （ %） 大氣透明度是表征大氣透明度是表征大氣對(duì)于太陽光線透過程度的一個(gè)參數(shù)大氣對(duì)于太陽光線透過程度的一個(gè)參數(shù)。在晴朗無云在晴朗無云的天氣的天氣，大氣透明度高大氣透明度高，到達(dá)地面的太陽輻射能就多到達(dá)地面的太陽

25、輻射能就多。在天空中云霧或風(fēng)沙在天空中云霧或風(fēng)沙灰塵多灰塵多，大氣透明度低大氣透明度低，到達(dá)地面的太陽輻射能就少到達(dá)地面的太陽輻射能就少。(2)到達(dá)地表的法向太陽直接輻射強(qiáng)度到達(dá)地表的法向太陽直接輻射強(qiáng)度 為了比較不同大氣質(zhì)量情況下的大氣透明度，必須將大氣透明度訂正到某個(gè)為了比較不同大氣質(zhì)量情況下的大氣透明度，必須將大氣透明度訂正到某個(gè)給定的大氣質(zhì)量。例如將大氣質(zhì)量為給定的大氣質(zhì)量。例如將大氣質(zhì)量為m的大氣透明度的大氣透明度Pm值訂正到大氣質(zhì)量為值訂正到大氣質(zhì)量為2的的大氣透明度大氣透明度P2。對(duì)于大多數(shù)地區(qū)而言，直接利用日射資料來確定此時(shí)的大氣透明。對(duì)于大多數(shù)地區(qū)而言，直接利用日射資料來確定

26、此時(shí)的大氣透明度度P2是可能的。是可能的。 02mnIIPsPPPmmsin111mmnPIPII00大作業(yè)大作業(yè)關(guān)于大氣透明度的表的使用方法關(guān)于大氣透明度的表的使用方法太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)到達(dá)地表的太陽直接輻射到達(dá)地表的太陽直接輻射 (3)水平面上太陽直接輻射水平面上太陽直接輻射（W/m2 或 J/m2s）ABCInIbSZ由于太陽直接輻射到由于太陽直接輻射到AC和和AB平平面上的能量是相等的面上的能量是相等的。 式中式中: Ib 水平面上直接輻射量水平面上直接輻射量 s 高度角高度角 z 天頂角天頂角因此因此:znsnbIIIcossin0sinmbmsII P太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)

27、到達(dá)地表的太陽直接輻射到達(dá)地表的太陽直接輻射 (3)水平面上太陽直接輻射水平面上太陽直接輻射ABCInIbSZ水平面上的日總輻射量水平面上的日總輻射量 將將水平面上直接輻射量水平面上直接輻射量從從日出到日落的時(shí)間內(nèi)積分：日出到日落的時(shí)間內(nèi)積分：式中式中:Hb為水平面日直接輻射總為水平面日直接輻射總量量. 將式中的將式中的dt 改用時(shí)角改用時(shí)角:dTdt2式中式中: T 晝夜長(zhǎng)晝夜長(zhǎng)(一天為一天為24h); 0 日出日落時(shí)角；日出日落時(shí)角； I 0 太陽常太陽常數(shù)數(shù)dtPIdtPIHsNmmsmmtbsinsin0000dPITHmmb)coscoscossin(sin200太陽能的知識(shí)太陽能的知識(shí)到達(dá)地表的太陽直接輻射到達(dá)地表的太陽直接輻射 (4)傾斜面上的太陽直接輻射通量?jī)A斜面上的太陽直接輻射通量ITb / In