1.2 阳光资源

1956年，壳牌石油公司的哈伯特（M.King Hubbert）提出了著名的资源枯竭预测模型［2］（即哈伯特-高斯模型），并预测了石油生产的曲线，后来又进一步提出了多峰哈伯特模型。

哈伯特认为有限资源的寿命服从高斯曲线，通常用误差函数或正态曲线来描述，即

式中，R（t）表示在t时刻的消耗率，t0表示初始时间，Rm表示最大消耗率，s表示曲线的形状因子。

除了哈伯特模型，还有其他关于能源资源消耗的预测模型。尽管各种模型预测的出现曲线峰值的年份有所不同，但差异并不太大。有限资源总是会消耗殆尽的，如果资源的消耗按固定速率增长，则资源枯竭的速度是十分惊人的。例如，1970年全世界石油的消耗总量为1.67×1010桶（1桶=5ft3），按1890—1970年间的平均消耗增长速率7%计算，即使整个地球全都是石油，也将在344年内消耗殆尽。［3］

太阳能由太阳提供，太阳的辐射功率约为3.8×1020 MW，地表所接收到的太阳能约为1.8×1018 kW·h，而太阳的预测寿命约为40亿年，因此对人类来说，太阳能几乎是取之不尽、用之不竭的。

我国的能源矿产资源并不丰富，但太阳能资源比较丰富，全国陆地面积2/3以上地区年日照时数大于2000 h，年辐射量在5000 MJ/m2以上。据统计资料分析，我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103 MJ/m2。

太阳能资源的分布情况取决于各地的纬度、海拔及气候状况。我国绝大部分地区全年总辐射量的分布在80～200 kcal/（ cm2·年）范围内。西藏、青海、新疆、甘肃和宁夏等地区属于高日照地区。青海及西藏地区的日照数值最高，塔里木盆地经河西走廊至内蒙古高原也属于高数值区；整个东部、南部及东北部则属于中等数值区；四川盆地、两湖地区、秦巴山地属于相对低数值区。中国地面太阳辐射资源分布通常分成四类，见表1-1。其中，Ⅰ、Ⅱ类地区的年日照时数不少于2200 h。太阳能资源丰富（年日照时数多于2200 h）的地区占全国陆地面积的2/3以上。

表1-1 中国地面太阳辐射资源分布

注：通常以全年总辐射量来表示，单位为MJ/（m2·年）、kcal/（ cm2·年）、kW·h/（ cm2·年）或全年日照总时数。1kW·h=3.6MJ，1cal=4.184J。