中国地处北半球欧亚大陆的东部,主要处于温带和亚热带,具有比较丰富的太阳能资源。全国有2/3以上的地区,年辐照总量大于5.02×106千焦/米2,年日照时数在2000小时以上。据统计资料分析,中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103~8.4×103兆焦/米2,相当于2.4×104亿吨标准煤的储量,但十分分散,能量密度较低,到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。同时,地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响,时阴时晴,时强时弱,具有不稳定性。根据太阳能的特点,必须解决太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太阳能输运等基本技术问题,才能有效地加以利用。
中国地源辽阔,气候条件复杂,太阳能辐射分布有较大的地域差异,根据各地接受太阳总辐射量的多少,大体可划分为五类地区。全国各地年总辐射量及年日照总时数如下表所示。
中国各地年总辐射量及年日照总时数
| 全年日 照时数 | 太阳辐射年总量 /千卡·厘米-2·年-1 | 包括地区 | 相当于燃烧标准煤 /千克 | 与国外相 当的地区 |
一 | 3200~3300 | 160~200 | 青海西部、西藏西部、新疆东南部、宁夏北部、甘肃北部 | 230~280 | 印度和巴基斯坦北部 |
二 | 3000~3200 | 140~160 | 河北西北部、山西北部、内蒙古、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆南部 | 200~230 | 印度尼西亚雅加达一带 |
三 | 2200~3000 | 120~140 | 山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部 | 170~200 | 美国华盛顿地区 |
四 | 1400~2200 | 100~120 | 湖南、广西、江西、浙江、湖北、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江 | 140~170 | 意大利米兰地区 |
五 | 1000~1400 | 80~100 | 四川、贵州 | 110~140 | 法国巴黎和俄罗斯莫斯科 |
*1千卡·厘米-2·年-1=4.18×104千焦·米-2·年-1 |
中国太阳能资源分布具有明显的区域性,一、二、三类地区年日照时数大于2000小时,辐射总量高于586千卡·厘米-2·年-1,是中国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上。其中,一类地区包括中国青藏高原大部、甘肃北部、新疆东部和内蒙中西部地区,太阳能资源极为丰富,最适于进行大规模光电开发;二类地区包括甘肃中部、新疆、青海东部和南部、内蒙古中东部、东北西部、河北与宁夏北部、四川西部,太阳能资源比较丰富,也适于规模化的太阳能发电;三类地区包括东北东部和北部、华北平原北部、黄上高原大部、青藏高原东南缘、云南大部、雷州半岛和海南岛,以及新疆北部,太阳能可小规模或季节性开发利用;其余地区太阳能资源比较贫乏,但仍有一定的利用价值。
中国太阳能年辐射总量的高值中心和低值中心都处在北纬22°~35°这一带,青海及西藏地区太阳能年总辐射最高,青藏高原是高值中心,整个四川盆地、两湖地区、秦巴山地则是低值中心。
塔里木盆地经河西走廊至内蒙古高原的太阳年辐射总量是另一高值区,并且西部地区高于东部地区,而且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部。
中国东部、南部及东北是中等数值区。由于南方多数地区云多雨多,在北纬30°~40°地区,太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而是随着纬度的升高而增长。
早在两千多年前的中国战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火和利用太阳能来干燥农副产品,但将太阳能作为一种能源和动力加以利用,人类只有300多年的历史。中国太阳能热利用发展迅速,其发展不仅极大地改善了城乡居民的生活,更为建设节约型社会、推广节能型建筑做出了重大贡献。中国从“七五”开始就大力加强太阳光电转换的研发,并逐年增加科研经费的投入。“十一五”和“十二五”期间,国家重点基础研究发展计划(973计划)先后七次立项对薄膜太阳电池进行立项研究;国家高技术研究发展计划(863计划)先后对薄膜太阳电池及其成套关键设备技术进行立项研究,并加强新型薄膜太阳电池探索性研究;国家自然科学基金委的各学科也加强了新概念太阳电池探索和关键技术的研究。具有自主知识产权的薄膜太阳电池技术已在中国进行了中试,并逐步实现产业化。