固定式太阳能光伏板最佳倾角设计方法研究-solarbe文库

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第１６卷第５期２００９年１０月工程设计学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＶｏｌ．１６Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２００９收稿日期２００９‐０３‐１１．基金项目浙江省科技计划重点项目资助（２００６Ｃ２１０５３）．作者简介韩斐（１９８４），女，山东济宁人，硕士生，从事光伏发电研究，Ｅ ‐ ｍａｉｌｈａｎｆｅｉ５４１＠１２６．ｃｏｍ．通信联系人潘玉良，副教授，硕士生导师，Ｅ ‐ ｍａｉｌｙｌｐａｎ００１＠１２６．ｃｏｍ．ＤＯＩ１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６‐７５４Ｘ．２００９．０５．００８固定式太阳能光伏板最佳倾角设计方法研究韩斐，潘玉良，苏忠贤（杭州电子科技大学机电工程研究所，浙江杭州３１００１８）摘要为实现太阳能光伏板最佳倾角的设计及优化，通过Ｍａｔｌａｂ建立倾斜放置的光伏板表面接收太阳辐射能模型，计算得到光伏板上的辐射能，推导出光伏板的年最佳倾角和季节最佳倾角．为使光伏板最大限度地接收太阳辐射能，在对传统季节区段重新划分的基础上，优化了季节最佳倾角．结合杭州本地情况，实测光伏板接收的太阳能日辐射量，对不同倾角下的日辐射能进行计算和分析．研究表明，根据季节调整倾角的光伏板接收的年辐射能，与水平和年最佳倾角放置的光伏板相比，分别提高了１１畅５％和４畅１％，水平光伏板辐射能的理论值与实验值误差在５％以内，完全能满足一般太阳能工程研究的需要．关键词太阳能；太阳辐射模型；最佳倾角中图分类号ＴＭ６１５文献标志码Ａ文章编号１００６‐７５４Ｘ（２００９）０５‐０３４８‐０６ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｏｐｔｉｍａｌｔｉｌｔａｎｇｌｅｏｆｆｉｘｅｄＰＶｐａｎｅｌＨＡＮＦｅｉ，ＰＡＮＹｕ ‐ ｌｉａｎｇ，ＳＵＺｈｏｎｇ ‐ ｘｉａｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｎｇｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｏｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅａｎｏｐｔｉｍａｌｔｉｌｔａｎｇｌｅ，ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎ，ａｎｎｕａｌｏｐｔｉｍａｌｔｉｌｔａｎｇｌｅａｎｄｓｅａｓｏｎａｌｏｐｔｉｍａｌｔｉｌｔａｎｇｌｅｓｏｆｔｈｅＰＶｍｏｄｕｌｅｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂｙＭａｔｌａｂ．ＴｈｅｓｅａｓｏｎａｌｔｉｌｔａｎｇｌｅｓｏｆｔｈｅＰＶｍｏｄｕｌｅｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｆｔｅｒｒｅ ‐ ｄｉｖｉｄｉｎｇｔｈｅｓｅａｓｏｎｓｐａｎｔｏｍａｋｅｔｈｅｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰＶｍｏｄｅｌｍａｘｉｍｕｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｌｏｃａｌｃｏｎｄｉ ‐ｔｉｏｎｏｆＨａｎｇｚｈｏｕ，ｄａｉｌｙｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｌｔａｎｇｌｅｓｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．ＡｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙＴＲＭ ‐ ＦＤ１ｔｙｐｅｏｆＰＶｐｏｗｅｒｔｅｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｔｈｅＰＶｍｏｄｅｌａｔｓｅａｓｏｎａｌａｎｇｌｅｃａｎｅｎｈａｎｃｅｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｂｙ１１畅５％ａｎｄ４畅１％ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈａｔａｔｌｅｖｅｌａｎｄａｎｎｕａｌｔｉｌｔｒｅｓｐｅｃ ‐ｔｉｖｅｌｙ．ＦｏｒｔｈｅｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｏｆｌｅｖｅｌＰＶｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｇｒｅｅｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｗｅｌｌ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ５％，ｗｈｉｃｈｉｓａｃｃｕｒａｔｅｅｎｏｕｇｈｆｏｒｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｅｎｇｉ ‐ｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｉｓｍｏｄｅｌｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎｄａｐｐｌｉｃａ ‐ｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙ；ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｏｐｔｉｍｕｍｔｉｌｔａｎｇｌｅ太阳以辐射的形式向地球持续不断地输送能量，是地球生物和各种物理过程获取能量的主要源泉之一．太阳辐射强度在地球大气层外界是基本不变的，但是到达地球表面的辐射变化很大．即使是在同一地点，不同倾角接收面上所获得的太阳辐射能也有很大差异．通常情况下，固定式太阳能光伏板都是与水平面成一定角度放置，以求获得最大的太阳辐射量．不同的倾角，光伏板上接收到的太阳辐射量差别很大．所以选择最佳的倾角是太阳能工程设计的关键之一［１］．一般气象台站提供的只是水平面上的太阳辐射资料，需要通过比较复杂的计算来确定倾斜面上的太阳辐射量，通常是采用Ｋｌｅｉｎ［２］总结的计算方法，并认为天空散射辐射是均匀分布的，显然这是不严格的；后来Ｈａｙ［３］提出了天空散射辐射各向异性的模型．本文借鉴国内外太阳能辐射计算的经验公式，建立倾斜放置的太阳能电板上接收太阳辐射能的模型，对杭州地区固定式太阳能光伏板的最佳倾角进行了计算分析及优化．１模型的建立本文在全晴天假设的基础上，建立倾斜放置的光伏板表面太阳辐射能数学模型，系统框图如图１所示．图１模型的系统框图Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌ给定某地的地理参数（包括纬度 φ 、地形高度ｈ等）以及中间参数（日序Ｎ、光伏板的倾角 β 、方位角γ 和时刻Ｔ），可以得到瞬时时刻太阳能光伏板表面的辐射量Ｉｔ和日出、日落时刻（Ｔｓｒ，Ｔｓｓ）等中间变量；将Ｉｔ关于Ｔ（Ｔｓｒ → Ｔｓｓ）积分得到某一天的日辐射总量ＱＮ（Ｎ， β ），再将ＱＮ（Ｎ， β ）关于Ｎ累加得到太阳能光伏板表面的年累计辐射量Ｑｙ（ β ）．１．１基本参数的确定计算地球表面任一点的太阳辐射量，需要确定一些基本的天文参数，主要包括地球表层大气外界上空的垂直太阳辐射强度、赤纬、太阳高度角、太阳方位角和日出日落时刻等．１．１．１大气层外的太阳辐射强度（Ｉ０）当太阳光垂直入射在大气上界时，其太阳辐射强度Ｉ０＝Ｓ０（１＋０．０３３ｃｏｓ（２π Ｎ３６５））（１）式中Ｓ０为太阳辐射常数，是地球大气上界垂直于太阳直射方向单位面积上的太阳辐射通量，取Ｓ０＝１３６７Ｗ／ｍ２；Ｎ为日序，即一年中从元旦算起的天数．１．１畅２太阳赤纬角（ δ ）和时角（ ω ｓ）日地中心连线与赤道的夹角称为赤纬角，赤道以北为正、南为负，变化范围为－２３．５° ～＋２３．５° ，可由Ｃｏｏｐｅｒ近似公式得到δ ＝２π ２３．４５°３６０° ｓｉｎ（２π２８４＋Ｎ３６５）（２）时角 ω ｓ描述太阳在一天内的变化情况，在当地时间（Ｔ）正午时为０，每走经度１ｈ为１５° ，上午为正，下午为负，即ω ｓ＝２π １５°３６０° （Ｔ－１２）（３）１．１畅３日出、日落时刻（Ｔｓｒ，Ｔｓｓ）日出、日落时刻，水平面上太阳高度角为０，即ｓｉｎ α ＝ｓｉｎ φ ｓｉｎ δ ＋ｃｏｓ φ ｃｏｓ δ ｃｏｓ ω ０（４）式中， ω０为水平面上日出、日落时角．求解（４）式，得ω ０＝ａｒｃｃｏｓ（－ｔａｎ φｔａｎ δ ）（５）在北半球，纬度为φ 、朝向正南、与水平面成 β 倾斜角的太阳能电池板上，太阳光的入射角 θ 与纬度为（ φ － β ）的水平面上太阳光入射角是相等的，即ｃｏｓ θ ＝ｓｉｎ（ φ－ β ）ｓｉｎ δ ＋ｃｏｓ（ φ － β ）ｃｏｓ δ ｃｏｓ ω ｅ（６）式中 ω ｅ为倾斜面上日出、日落时角，ω ｅ＝ａｒｃｃｏｓ（－ｔａｎ（ φ － β ）ｔａｎ δ ）（７）综合考虑式（４）至式（７），得到ω ｅ＝ｍｉｎａｒｃｃｏｓ（－ｔａｎ φ ｔａｎ δ ）ａｒｃｃｏｓ（－ｔａｎ（ φ － β）ｔａｎ δ ）（８）由此得到倾斜面上日出日落时刻Ｔｓｒ＝１２（１－ ω ｅ１５）（９）Ｔｓｓ＝１２（１＋ ωｅ１５）（１０）１．１畅４太阳直辐射和散射透明度系数（ τ ｂ， τ ｄ）１９７８年，Ｋｒｅｔｉｔｈ和Ｋｒｅｉｄｅｒ［４］提出了一个晴朗无云条件下，计算直接辐射透明度系数（ τ ｂ）的经验公式 τ ｂ＝０．５６（ｅ－０．５６ＡＭｈ＋ｅ－０．０９５ＡＭｈ）（１１）上式中，ＡＭｈ表示一定地形高度下的大气量，计算公式为ＡＭｈ＝ＡＭ０ｐｈｐ０（１２）ＡＭ０为海平面上的大气量，其值取决于太阳高度角，ＡＭ０＝（１２２９＋（６１４ｓｉｎ α ）２）１／２－６１４ｓｉｎ α（１３）ｐｈ／ｐ０是大气修正系数，与当地海拔高度ｈ有关，９４３第５期韩斐，等固定式太阳能光伏板最佳倾角设计方法研究ｐｈｐ０＝（２８８－０．００６５ｈ２８８）５．２５６（１４）散射辐射 τ ｄ与直接辐射 τ ｂ存在线性关系［５］ τ ｄ＝０．２７１－０．２９４ τ ｂ（１５）１．２倾斜放置的太阳能光伏板上太阳总辐射能的计算倾斜放置的太阳能光伏板的朝向可分为朝向赤道和任意方向两种，在相同倾角的情况下，前者斜面接收的辐射能要大于后者［４］．本文只讨论前一种情况．某一时刻，倾斜放置的太阳能光伏板上接收的总辐射能（Ｉｔ）主要由直接辐射（Ｉｂ）、散射辐射（Ｉｄ）和反射辐射（Ｉｒ）三部分组成［５］，即Ｉｔ＝Ｉｂ＋Ｉｄ＋Ｉｒ（１６）由于太阳能单晶硅电池光谱响应主要集中在短波区，而地表的反射辐射主要以长波辐射为主，所以很大一部分的地面反射辐射对太阳能硅电池来说是无效的．因此，在以下讨论中，将上式倾斜放置太阳能光伏板的瞬时总辐射能改写为Ｉｔ＝Ｉｂ＋Ｉｄ（１７）上式中，电池板上太阳瞬时直接辐射能Ｉｂ＝Ｉ０ τ ｂｃｏｓ θ （１８）电池板上瞬时太阳散射辐射Ｉｄ＝Ｉ０ τ ｄｃｏｓ２β２ｓｉｎ α （１９）１天内，电池板表面接收的总辐射能ＱＮ＝ ∫ＴｓｒＴｓｓＩｔｄＴ＝ＱＢ＋ＱＤ（２０）式中ＱＢ为日直接辐射能，ＱＢ＝ ∫ＴｓｓＴｓｒＩｂｄＴ；ＱＤ为日散射辐射能，ＱＤ＝ ∫ＴｓｓＴｓｒＩｄｄＴ．１年内，电池板表面接收的总辐射能Ｑｙ＝钞ＮＱＮ（２１）２最佳倾角设计在理论上，给定地理纬度、地形高度等参数以后，倾角为 β 的太阳能光伏板表面１年内接收的总辐射Ｑｙ是一个关于变量 β 的函数Ｑｙ（ β ），对Ｑｙ（ β ）关于变量 β 求导并取值为０，即ｄＱｙ（ β）ｄ β＝０（２２）求解方程（２２），即可得到年最佳倾角 β ｙ．２．１计算流程图为简化计算，用Ｍａｔｌａｂ编程将 β 量化成０～９０° ，增量为１° ，利用辛普森法计算在各个 β 值下的Ｑｙ（ β ）的值，从中挑选使Ｑｙ（ β ）最大的 β 为 β ｙ的近似值，这样的近似取值已基本满足工程计算的精度要求．图２所示为晴天太阳辐射能模型编程计算框图．图２晴天太阳辐射能模型计算流程图Ｆｉｇ．２Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｃｌｅａｒ ‐ ｄａｙｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ２．２年最佳倾角设计以杭州为例，当地的地理纬度 φ ＝３０畅２° ，海拔高度ｈ＝４１畅７ｍ．由该方法计算得到的年最佳倾角β ＝２７° ．图３显示 β ＝０° ，２７° ，３０畅２° 时太阳能光伏板上接收太阳辐射能的情况．同水平放置的太阳能电板相比， β ＝２７° 的太阳能电板表面接收的年辐射量可以提高８％左右．图３不同倾角下的太阳辐射能Ｆｉｇ．３Ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｌｔａｎｇｌｅｓ另外，由该方法得出的计算结果（精确到个位）与日本新能源产业技术综合开发机构（ＮＥＤＯ）枟发电量基础调查枠的数据相比，比较吻合，如表１所示．０５３工程设计学报第１６卷表１结果对比Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ地名（经度，海拔）ＮＥＤＯ枟发电量基础调查枠的结果本文计算结果札幌（纬度４３°３ ′ ，海拔１７ｍ）３５畅４° ３５°青森（纬度４０°４９，海拔３ｍ）２９畅２° ３４°仙台（纬度３８°１６′ ，海拔３９ｍ）３３畅８° ３３°东京（纬度３５°４１′ ，海拔５ｍ）３２° ３０°横滨（纬度３５°４１′ ，海拔３９ｍ）３１畅５° ３１°名古屋（纬度３５°１０′ ，海拔５１ｍ）３２畅１° ３１°２．３季节最佳倾角设计以季节为单位，将太阳能电板表面接收的年辐射能分成４个部分，即Ｑｓｉ（ β ）＝钞ＮｉＱＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）（２３）对Ｑｓｉ关于变量 β 求导并取值为０，即ｄＱｓｉｄ β＝０（２４）可求得季节最佳倾角．上式中，ｉ为季节序数，Ｑｓｉ是季节辐射总量．春、夏、秋、冬四季的划分分别以春分、夏至、秋分、冬至为中点，前后各延长４５ｄ，即Ｎ１第３５天第１２５天，Ｎ２第１２６天第２１６天，Ｎ３第２１７天第３０７天，Ｎ４第３０８天第３６５天和第１天第３４天．图４为在各最佳季节倾角下，一年内太阳能板表面接收到的辐射能情况．图４季节最佳倾角下的日辐射能Ｆｉｇ．４Ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎａｔｓｅａｓｏｎａｌｔｉｌｔａｎｇｌｅｓ从图４可以看到，太阳能光伏板表面接收的日辐射能在各最佳季节倾角下分布曲线是不连续的．如果严格按照传统意义上的季节划分来确定太阳能光伏板的最佳季节倾角，最终得到的结果并非是最佳情况．为此，对传统四季时间段重新划分，得到一年４个区间如下Ｎ１第７１天第１１２天，Ｎ２第１１３天第２３０天，Ｎ３第２３１天第２７１天，Ｎ４第２７２天第３６５和第１天第７０天．利用上述方法，得到新的季节最佳倾角分别为 β ｓ１＝２６° β ｓ２＝２° β ｓ３＝２６° β ｓ４＝５０°图５为新的各季节最佳倾角下，一年内太阳能板表面接收到的辐射能情况．图５优化季节最佳倾角下的日辐射能Ｆｉｇ．５Ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎａｔｏｐｔｉｍｕｍｓｅａｓｏｎａｌｔｉｌｔａｎｇｌｅｓ将图４和图５的曲线相比较，显然后者更光滑，同时后者得到的辐射总量要多于前者．与水平放置和 β ＝２７° 的太阳能光伏板相比，倾角随季节调整的太阳能电板表面接收的辐射能分别提高了１２％和５％左右．３实例分析挑选３块性能相同的太阳能光伏板（ＴＤＢ６０‐３８‐ Ｐ）Ａ，Ｂ，Ｃ，其中Ａ置于水平面（ β ＝０°）上；Ｂ面向赤道，与水平面呈年最佳倾角（ β ＝２７°）固定安装；Ｃ面向赤道并可按最佳季节倾角（ β＝２６° ，２° ，２６° ，２５°）进行调整．３．１模型准确性验证通过ＴＲＭ ‐ ＦＤ１型太阳能发电测试系统，实测杭州地区８月１日光伏板Ａ接收的太阳能数据，并将其１５３第５期韩斐，等固定式太阳能光伏板最佳倾角设计方法研究与计算值比较．图６为所用太阳能测试系统装置，图７为光伏板Ａ各个时刻接收到的太阳辐射能．图６太阳能测试系统Ｆｉｇ．６Ｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｔｅｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ图７光伏板Ａ接收太阳辐射能理论值和实验值的对比Ｆｉｇ．７ＴｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｎＰＶｐａｎｅｌＡ结果表明，实测值与模型计算值的误差在５％～１０％范围内，完全能满足一般工程计算需要．３．２最佳倾角设计可行性验证为证明倾角设计方案的可行性，根据杭州地区的太阳能辐射情况，在一年的１２个月中分别选取全晴天的典型日期（如表２），实测光伏板接收的太阳能日辐射量，根据测量结果绘制全年的太阳能辐射曲线．图８为实测得到的全年太阳能辐射曲线．表２一年中各月所取的典型日期Ｔａｂｌｅ２Ｔｙｐｉｃａｌｄａｔａｐｅｒｍｏｎｔｈｉｎａｙｅａｒ月份１２３４５６日期１５１６１５１５１５１５日序（第Ｎ天）１５４７６４１０５１３５１６６月份７８９１０１１１２日期１７１６１５１５１５１０日序（第Ｎ天）１９８２２８２５８２８８３１９３４４图８全年太阳能辐射曲线Ｆｉｇ．８Ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｉｎａｙｅａｒ从图中可以看出，实测日总辐射曲线与上文理论分析结果基本一致．通过具体计算得到同水平放置的太阳能电板相比，年最佳倾角（ β ＝２７°）下，太阳能光伏板表面年辐射量提高７畅２％；与水平放置和年最佳倾角（ β ＝２７°）的太阳能光伏板相比，季节调整倾角的太阳能电板表面接收的年辐射能分别提高了１１畅５％和４畅１％．４结论１）借鉴国内外已有的太阳辐射能计算方法，在全晴天假设的基础上，建立倾斜放置的光伏板表面太阳辐射模型，采用Ｍａｔｌａｂ编程得出太阳能光伏板的年最佳倾角和季节最佳倾角．通过计算发现，按照传统意义上的季节划分确定的季节倾角并非是最佳情况．在对一年四季重新划分的基础上，对最佳季节倾角进行了优化．２）结合杭州地区太阳能辐射情况，对晴天太阳辐射模型和倾角设计方法进行实验验证，结果显示，理论值与实验值符合较好，完全可以满足一般工程要求．对于非完全晴朗天气，也可以采用该模型对某一段晴朗时间内的太阳辐射能进行计算．３）优化后的季节最佳倾角既可以应用于固定式太阳能光伏发电系统，也可应用于极轴跟踪方式中南北方向的季节性调整．只要在太阳能光伏板上安装简易调节装置就可实现一年四次的季节倾角调整．参考文献［１］常泽辉，田瑞．固定式太阳电池方阵最佳倾角的实验研究［Ｊ］．电源技术，２００７，３１（４）３１２‐３１４．ＣＨＡＮＧＺｅ ‐ ｈｕｉ，ＴＩＡＮＲｕｉ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｔｉｌｔａｎｇｌｅｏｆｆｉｃｅｄｓｏｌａｒｃｅｌｌｐａｎｅｌ［Ｊ］．Ｃｈｉ ‐ｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００７，３１（４）３１２‐３１４．２５３工程设计学报第１６卷［２］ＫＬＥＩＮＳＡ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｎｔｈｌｙａｖｅｒａｇｅｉｎｓｏｌａｔｉｏｎｏｎｔｉｌｔｅｄｓｕｒｆａｃｅ［Ｊ］．ＳｏｌａｒＥｎｅｒｇｙ，１９７７，１９（４）３２５‐３２９．［３］ＨＡＹＪＥ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｎｔｈｌｙｍｅａｎｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｆｏｒｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｎｄｉｎｃｌｉｎｅｄｓｕｒｆａｃｅ［Ｊ］．ＳｏｌａｒＥｎｅｒｇｙ，１９７９，２３（４）３０１‐３０７．［４］ＫＲＥＩＴＨＦ，ＫＲＥＩＤＥＲＪＦ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｓｏｌａｒｅｎｇｉ ‐ｎｅｅｒｉｎｇ［Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋＭｃＧｒａｗ ‐ Ｈｉｌｌ，１９７８．［５］ＬＩＵＢＹＨ，ＪＯＲＤＡＮＲＣ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｄｉｒｅｃｔ，ｄｉｆｆｕｓｅａｎｄｔｏｔａｌｓｏ ‐ｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＳｏｌａｒＥｎｅｒｇｙ，１９６０，４（３）１‐１９．［６］杨金焕，毛家俊，陈中华．不同方位倾斜面太阳辐射量及最佳倾角的计算［Ｊ］．上海交通大学学报，２００２，３６（７）１０３２‐１０３６．ＹＡＮＧＪｉｎ ‐ ｈｕａｎ，ＭＡＯＪｉａ ‐ ｊｕｎ，ＣＨＥＮＺｈｏｎｇ ‐ ｈｕａ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｏｎｖａｒｉｏｕｓｌｙｏｒｉｅｎｔｅｄｔｉｌｔｅｄｓｕｒｆａｃｅａｎｄｏｐｔｉｍｕｍｔｉｌｔａｎｇｌｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００２，３６（７）１０３２‐１０３６．［７］邱国全，夏艳军，杨鸿毅．晴天太阳辐射模型的优化计算［Ｊ］．太阳能学报，２００１，２２（４）４５６‐４６０．ＱＩＵＧｕｏ ‐ ｑｕａｎ，ＸＩＡＹａｎ ‐ ｊｕｎ，ＹＡＮＧＨｏｎｇ ‐ ｙｉ．Ａｎｏｐ ‐ｔｉｍｉｚｅｄｃｌｅａｒ ‐ ｄａｙｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＡｃｔａＥｎｅｒ ‐ｇｉａｅＳｏｌａｒｉｓＳｉｎｉｃａ，２００１，２２（４）４５６‐４６０．（上接第３４７页）［３］刘扬，刘静，杨国建，等．风道阀门流量性能的试验研究［Ｊ］．通用机械，２００８（３）６７‐７０．ＬＩＵＹａｎｇ，ＬＩＵＪｉｎｇ，ＹＡＮＧＧｕｏ ‐ ｊｉａｎ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉ ‐ｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｆｌｕｘｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｖａｌｖｅ［Ｊ］．ＧｅｎｅｒａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙ，２００８（３）６７‐７０．［４］王伟志，刘学强．平流层飞艇外形气动特性分析［Ｊ］．航天返回与遥感，２００７，２８（３）５５‐６１．ＷＡＮＧＷｅｉ ‐ ｚｈｉ，ＬＩＵＸｕｅ ‐ ｑｉａｎｇ．Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃ ‐ｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎａｌｙｓｅｓｏｆｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｉｃａｉｒｓｈｉｐ［Ｊ］．ＳｐａｃｅｃｒａｆｔＲｅｃｏｖｅｒｙ＆ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，２００７，２８（３）５５‐６１．［５］王钢林，罗明强，武哲．临近空间浮空器总体参数的优化设计研究［Ｊ］．航天控制，２００８，２６（２）９‐１４．ＷＡＮＧＧａｎｇ ‐ ｌｉｎ，ＬＵＯＭｉｎｇ ‐ ｑｉａｎｇ，ＷＵＺｈｅ．Ｏｐｔｉｍｉ ‐ｚａｔｉｏｎｏｎｓｉｚｉｎｇｏｆｈｉｇｈ ‐ ａｌｔｉｔｕｄｅ／ｌｏｎｇ ‐ ｅｎｄｕｒａｎｃｅａｉｒｓｈｉｐ［Ｊ］．ＡｅｒｏｓｐａｃｅＣｏｎｔｒｏｌ，２００８，２６（２）９‐１４．［６］韩志刚．一类复杂系统非建模控制方法的研究［Ｊ］．控制与决策，２００３，１８（４）３９８‐４０２．ＨＡＮＺｈｉ ‐ ｇａｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｎｎｏｎ ‐ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｃｌａｓｓｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＤｅｃｉ ‐ｓｉｏｎ，２００３，１８（４）３９８‐４０２．３５３第５期韩斐，等固定式太阳能光伏板最佳倾角设计方法研究