高原地區(qū)肯定比同緯度海拔低的地方輻射量大，因為空氣稀薄散射小，比如南美科迪勒拉山脈的高原以及我國的青藏高原。不過有趣的是，中非、巴西和印尼的一些在赤道上的地方反而不如中東、北非、南非、澳大利亞等地區(qū)的輻射度大。這是因為這些赤道地區(qū)的熱帶雨林太茂盛了，空氣中水分太多，陽光散射就多，反而不如熱帶的干旱、半干旱地區(qū)輻射量大，即便干旱半干旱地區(qū)的直射量少了一點點。歐洲的平均輻照度是1200kWh/m2/y，中東是1800-2300kWh/m2/y。
　　下面就說到我們可以利用的太陽能量了，這每平米1kW的太陽能我們是不可能都吸收的，我們一般會用所得能量除以輻射能量，得到的就是光伏的光電能量轉(zhuǎn)化效率。比如單晶硅光伏板能量轉(zhuǎn)化效率20%，那么每平米光伏板就能獲得200W的能量。不同的技術(shù)，光電轉(zhuǎn)化效率不同，下圖就是不同公司不同技術(shù)的效率，資料來自IEA的《2014光伏技術(shù)路線圖》。硅基光伏一般在15%-25%的效率，薄膜光伏一般在10%-15%的效率。
　　光伏發(fā)電裝機容量的單位是瓦W，或者叫“峰瓦”Wp（watt-peak），與名義效率無關(guān)。名義效率是在標(biāo)準(zhǔn)工況（standardtestconditions，STC）下測得的發(fā)電容量（標(biāo)準(zhǔn)工況是25℃，1.5倍大氣厚度，垂直入射，輻照度為1000W/m2）。例如標(biāo)準(zhǔn)工況下，1平米大的光伏板，在15%的效率下，發(fā)電容量是150W，在20%的效率下，容量是200W。而“峰瓦”是實際輸出的功率，除了取決于光電轉(zhuǎn)化效率外，還與光伏資源量、光伏板角度、光伏系統(tǒng)的綜合效率（performanceratio，PR）有關(guān)。綜合效率的相關(guān)因素很多，包括組件實際溫度、組件匹配度、輻射條件、灰塵、電路阻抗、逆變器損耗等等。良好設(shè)計的光伏電站，年均PR可以達到80%-90%。所以我們計算光伏資源量不能只看光伏板的能量轉(zhuǎn)化效率，還要看它安裝在什么地方、角度如何、以及系統(tǒng)的綜合效率如何。
　　例如，一個光伏發(fā)電系統(tǒng)年接受陽光輻照度1200kWh/m2，當(dāng)PR是85%時，年發(fā)電量1020kWh/kW，也就是1020個年利用小時，或容量系數(shù)11.6%（1020/8760）。當(dāng)陽光強烈達到2500kWh/m2時，同樣的系統(tǒng)能發(fā)電2125kWh/kW，容量系數(shù)為24.3%。
　　當(dāng)然，光伏板的角度也有很大關(guān)系，如果是可以跟蹤太陽位置的光伏板，比如單軸或雙軸的光伏系統(tǒng)，雖然造價高了，但實際的發(fā)電量也會提高。例如法國某地區(qū)的年輻照量只有1300kWh，但用了優(yōu)秀的單軸和雙軸跟蹤系統(tǒng)后，可以將光伏板接受的輻照量提高到1500kWh。
　　所以要計算全球的光伏資源量，與光伏能量轉(zhuǎn)化的技術(shù)、安裝地點、板對太陽的角度、系統(tǒng)的綜合效率都有關(guān)系，非常之復(fù)雜。但總體來說，太陽能資源非常豐富，即便只有1%的太陽能轉(zhuǎn)化為了電能，那也是全球年耗能量的幾十倍。



作者：政乾方 來源：能源觀察網(wǎng) 責(zé)任編輯：gaoting