地球椭球模型中太阳位置计算的改进

准确高效的太阳位置计算在遥感辐射定标、太阳能获取等多个领域具有重要应用价值。针对传统太阳赤纬角算法对不同年份数据差异考虑不足的问题,采用数值拟合法提出适用于不同年份的改进公式。根据误差曲线所呈现的周期性,采用傅里叶展开法提出以4年为周期的赤纬角改进算法,并推导出地球椭球模型下的太阳高度角公式。蒙气差影响太阳位置观测与计算。针对传统蒙气差算法在低仰角下误差较大的问题,提出0°~30°仰角下蒙气差的改进公式。把改进算法与相应的传统算法进行误差对比,结果表明,改进算法在太阳赤纬角、太阳高度角、低仰角下蒙气差计算的误差均明显降低,计算过程简单高效,符合相关工程项目应用需求。     

太阳能光伏发电及其发展

论述开发利用太阳能的重要性和光伏发电在未来能源结构中的重要地位。介绍最近太阳能电池和光伏发电在世界和中国的发展情况,并讨论开发太阳能利用产品来发展阳光经济的前景。     

我国太阳能热水器安装使用的政策与法律问题

目前,我国对太阳能的利用方式主要以太阳能热水器的使用为主,它的利用水平和效率的高低直接关系到我国节约型社会的建设。我国在太阳能热水器的安装使用中仍存在很多法律问题,试从当前存在的问题出发,提出推进太阳能与建筑一体化的发展政策,保障用户利用太阳能的民事权利,规范太阳能热水器质量标准和管理的法律对策。     

便携式大容量太阳能锂离子电池充电器的设计

锂离子电池其高能量、高电压、长寿命、无污染等优势成为人们的首选。硅太阳能电池可分为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池。锂离子电池的充电过程可分为三个阶段即恒流模式、恒压模式及涓流模式。为此我们利用多晶硅电池,非晶硅电池作为主要的充电能源,对锂离子或者锂-聚合物可充电电池通过电池管理芯片,实现可移动太阳能锂离子电池充电。     

Extraterrestrial artificial photosynthetic materials for in-situ resource utilization

Aerospace milestones in human history, including returning to the moon and manned Martian missions, have been implemented in recent years. Space exploration has become one of the global common goals, and to ensure the survival and development of human beings in the extraterrestrial extreme environment has been becoming the basic ability and technology of manned space exploration. For the purpose of fulfilling the goal of extraterrestrial survival, researchers in Nanjing University and the China Academy of Space Technology proposed extraterrestrial artificial photosynthesis (EAP) technology. By simulating the natural photosynthesis of green plants on the Earth, EAP converts CO₂/H₂O into fuel and O₂ in an in-situ, accelerated and controllable manner by using waste CO₂ in the confined space of spacecraft, or abundant CO₂ resources in extraterrestrial celestial environments, e.g. Mars. Thus, the material loading of manned spacecraft can be greatly reduced to support affordable and sustainable deep space exploration. In this paper, EAP technology is compared with existing methods of converting CO₂/H₂O into fuel and O₂ in the aerospace field, especially the Sabatier method and Bosch reduction method. The research progress of possible EAP materials for in-situ utilization of extraterrestrial resources are also discussed in depth. Finally, this review lists the challenges that the EAP process may encounter, which need to be focused on for future implementation and application. We expect to deepen the understanding of artificial photosynthetic materials and technologies, and aim to strongly support the development of manned spaceflight.     

太阳活动和大气涛动对天山南北气温波动的综合影响

利用天山南北33个气象站点1961-2012年逐日气温数据,运用滑动平均、线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验等气候诊断方法,分析了近52年天山南北气温变化趋势、突变特征,探讨了太阳活动、主要大气涛动对气温波动的综合影响。结果表明:①近52年天山南北气温暖化趋势明显。3个分区增温速率关系为:天山南坡(0.256℃/10a)天山北坡(0.259℃/10a)天山东段(0.446℃/10a);②天山南北气温变化与太阳活动波动具有一定的规律性,表现为:第19-20周期"反相关",第21-22周期和23周期上升段"正相关",第23周期下降段和第24周期"反相关";③ENSO事件对天山南北气温变化影响相对较弱,且ENSO事件强度与天山南北气温年际变化相关性存在不稳定性;④北极涛动(AO)和北大西洋涛动(NAO)与天山南北气温变化相关性较高且存在季节差异。其中,北极涛动(AO)主要影响天山南北冬季和春季气温变化,空间上天山北坡响应明显于南坡。北大西洋涛动(NAO)主要影响夏季气温变化,空间上夏季气温影响区域广泛,冬季气温影响主要集中在天山南北坡边缘地带;春季气温影响区域主要集中在天山北麓。     

基于专利家族的核心技术演进分析*--以太阳能光伏电池技术为例

利用专利数据进行核心技术演进的分析是当前理论和实践性较强的研究热点问题。以太阳能光伏电池技术为例,基于专利家族的分析视角,从专利家族数量、地区分布、专利引证分析和专利共现网络等方面对核心技术演进路径进行分析。将太阳能光伏电池技术的发展分为新技术类别涌现期、技术完善期、技术调整期三个阶段。探测其核心技术的演进为l03-e05b(太阳能电池)→u12-a02a5(太阳能电池装配)→l04-c11c(半导体电极)。分析我国与美日欧在相关技术专利家族方面的差距,提出我国当前应把握技术调整期这一机遇,缩小与美日欧技术差距。     

中国太阳辐射时空变化及不同时间尺度Ångström-Prescott模型校正参数适用性比较

逐日太阳辐射是作物模型的关键输入变量,被广泛用于计算太阳辐射的Ångström-Prescott模型（A-P公式）校正工作主要建立在月尺度数据上,开展不同区域日尺度及更大时间尺度校正及参数适用性研究有助于提高太阳辐射计算和作物模型模拟准确性,指导区域农业生产。本文基于中国九大农业区划和104个辐射站点的1981—2016年逐日太阳辐射实测资料,分析了中国年太阳辐射时空分布特征;在此基础上,分别在日尺度和月尺度校正A-P公式,并对其校正参数（a_s和b_s）的适用性进行检验评价。结果表明：①中国年太阳辐射在1990年前后经历了由“变暗”到“变亮”的转变,总体呈增加趋势（7.32±30.31 MJ/m²/a）,空间上呈西高东低的分布特征;②日尺度A-P公式校正拟合效果优于月尺度,且月尺度的校正参数存在明显的空间异质性;参数a_s的空间分布存在地带性,呈东南低西北高的特征,而b_s与海拔正相关;③日尺度和月尺度校正参数可互换,但在年尺度上线性A-P公式不再适用。本文对提高太阳辐射计算精度和指导区域农业生产具有一定的参考价值。     

光电传感器式太阳跟踪控制器的设计

太阳能是一种清洁、可再生能源,太阳能电池发电的方式成为当前能源发展战略的重要部分。如何使太阳能电池板最大限度的吸收太阳能,太阳跟踪器较好的解决了该问题。详细介绍了光电传感器式太阳跟踪控制器的主要设计方法和针对阴天、多云天气的软件抗干扰设计。     

在住宅中推广太阳能供热的探讨

通过对当前太阳能热水器安装使用中出现问题的分析，提出了相应解决方法：国家制定统一的标准及规范；建筑设计中预留安装桥架；采用集中供热系统。