内容提要

太阳能的开发和利用

日益备受人们的关注，太

阳能以它的许多特点广泛

应用于人类生产、生活的

诸多方面。本书详细介绍

了开发新能源的重要性、

太阳能的起源与传播、太

阳能的特点、太阳能的低

温热利用和中高温热利用，

以及太阳能的电利用等知

识。

全书融科学性、知识

性、趣味性于一体，是一本

对广大读者特别是青少年

非常有益的科普读物。

目录

序

致青少年朋友

写在前面的话

开发新能源的重要性

20世纪世界能源消费的状况

世界范围的常规能源危机

新能源开发利用的重要性

“广义”太阳能和“狭义”太阳能

太阳能的起源和传播

太阳能的起源

太阳能的传播

太阳常数

太阳辐射的光谱分布

到达地球表面的太阳能

我国的太阳能资源

我国太阳能资源的分布状况

太阳能的特点

太阳能的优点

太阳能的缺点

克服太阳能缺点的方法

太阳能的直接利用

太阳能的低温热利用

温室效应

地膜和大棚

贮热温床

游泳池

被动式采暖建筑

平板型热水器

真空管型热水器

干燥器

蒸馏器

致冷器

太阳池

太阳能的中、高温热利用

开水器和消毒器

理疗器

太阳灶

工业热利用

焊接机

塔式热发电站

太阳能的电利用

太阳电池的工作原理

太阳电池的基本电学特性

提高太阳电池效率的方法

未来的太阳电池市场

太阳电池的组合

太阳电池发电系统

光电线性传感器

光电开关

微型和小型光伏电源

航标灯和铁路信号灯

电围栏

地面太阳光发电站

太阳动力卫星站

卫星电站

有人曾经估算过，如果把全年照射在全国广大面积上的太

阳能加在一起，就相当于燃烧1.92×1012吨标准煤所发出的能

量，这个数字大约是我国目前全年煤炭、石油、天然气和各种柴

草等全部常规能源所提供能量的2000多倍！由此可见，如果

能够充分地开发并有效地利用这样巨大的太阳能，将会给我国

的四个现代化建设事业提供多么丰富的能量资源啊！

我国太阳能资源的分布状况

我国太阳能资源分布的特点大致如下：

（1）太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°

这一地带之内。青藏高原的高值中心的形成，高原的海拔高

度固然起着不小的作用，但海拔7～8千米的喜马拉雅山脉所

起的作用也是很大的：它在高原南缘起着屏障的作用，阻挡住

由南面的印度洋来的水汽，使其中大部分成云致雨，降落在山

脉的南麓；即使有小部分水汽能够翻过山脉或者沿着雅鲁藏

布江的河谷北上到达山北坡和山北广阔地域，也都已经成为

“强弩之末”，威力大为减弱了。四川盆地地处青藏高原的东

侧背风坡，是绕过高原的南支暖湿气流和北支冷干气流相遇

的地域，所以阴雨天频繁，从而形成太阳能的低值中心。

（2）北纬30°～40°地区的太阳能分布情况，与一般的太

阳能随纬度变化的规律恰好相反。也就是说，太阳能不是随

着纬度的升高而减少，而是随着纬度的升高而增长。这种“南

低北高”的现象说明了太阳能的分布状况主要取决于云量的

多少。至于因为纬度不同而引起的太阳高度的差异，在这里

并不起主要作用。

（3）北纬40°以北的地区，太阳辐射年总量的等值线几

乎呈南北向排列，并且其值自东向西逐渐增大，这种“东低西

高”的现象也是由于云量的影响居主导地位的结果。

（4）新疆地区的太阳辐射年总量的等值线大致呈东西向

分布，这主要是由于天山山脉东西走向影响的结果。

（5）台湾地区的太阳能资源分布是自东北向西南逐渐增

加的，这主要是由于台湾地区除夏季外，气流多来自东北方向

的缘故。因此，台湾东北部的雨量较多，晴天较少；而西南部

则因处于背风坡，所以雨量较少，晴朗天气较多。

作者简介

李申生 首都师范大学物理系

教授。历任中国科学技术协会

全国委员会委员、中国太阳能

学会副理事长兼秘书长、《太阳

能学报》和《太阳能》杂志主编、

北京物理学会副理事长、北京

物理教学研究会理事长、国家

教育部理论物理教材建设组热

力学与统计物理学组长、国家

教育部中小学教材审查委员等。

主持研制的间歇式太阳能

制冰机等项目分别获得国家级、

省部级重大科研成果奖。主要

著作有《太阳能物理学》，《太阳

能热利用导论》（主编），《探索

物理知识》（译著）。在国内外知

名刊物上发表学术论文70余篇。

获国务院颁发的“对我国高等

教育有突出贡献的专家”证书

并享受政府特殊津贴待遇。