3.4　太阳辐射原理概述

1.辐照度与辐射量

辐照度是每单位面积的太阳能。测量单位是W/m2（或kW/m2）。太阳辐照度是太阳能光伏系统接收的瞬时辐射。

辐射量是给定时期每单位面积的太阳能。测量单位是MJ/m2或W·h/m2（或kW·h/m2）。要将1MJ转换为1kW·h，除以3.6。太阳辐射量是太阳能光伏系统在一段时间内接收的太阳辐射能的量。

2.峰值日照时数

峰值日照时数（PSH）是测量一天中1m2的表面接收1kW电功的小时数。1PSH相当于1kW·h/m2。

3.至点和分点

太阳的位置全年都在改变。

（1）分点（约3月20日和9月23日）。正午时，太阳直射赤道（纬度为0°）。

（2）冬至（约12月21日）。正午时，太阳直射南回归线（纬度23.45°S）。这是南半球的夏至，北半球的冬至，被称为南部至日。

（3）夏至（约6月21日）。正午时，太阳直射北回归线（纬度23.45°N）。这是南半球的冬至，北半球的夏至，被称为北部至日。

4.高度角和方位角

太阳的位置可以用高度角和方位角来描述。高度角是太阳的位置与地面之间的垂直角，方位角是北向与太阳的位置之间的水平角度。

要计算分点期间正午时某个纬度下的太阳高度角，使用公式为

要计算至点期间正午时某个纬度下的太阳高度角，使用公式为

5.组件倾斜角和方向

如已知太阳的位置，可以计算太阳能组件的最佳倾斜角和方向，以最大化接收的辐射量。组件应定位为面向赤道（即南半球正北，北半球正南），以使它们全天接收阳光直射。组件还应倾斜，以便使其在分点期间的正午时直接面朝太阳，也就是说该最佳倾斜角等于纬度（但取相反的基本方向，因为组件要朝那个方向），即

（1）组件不可能总是最佳定位，比如在上午或下午需要最大化生产量时。

（2）为自清洁考虑，组件的最小倾斜角应为10°。