第1章 能源与气候变化 1
1.1 概述 1
1.2 能源与气候 3
1.3 能源和社会 5
1.4 能源与工业 8
1.5 能源和经济 10
1.6 能源与大气环境 12
1.7 能源与未来 15
参考文献 16
第2章 大气环境和可再生能源 20
2.1 概述 20
2.2 天气、气候和气候变化 21
2.3 大气及其自然成分 24
2.4 与人类行为相关的大气成分 27
2.4.1 二氧化碳（CO2） 27
2.4.2 甲烷（CH4） 28
2.4.3 一氧化二氮（N2O） 28
2.4.4 氯氟烃（CFCs） 29
2.4.5 水蒸气（H2O） 29
2.4.6 气溶胶 31
2.5 大气中的能量动态 31
2.6 可再生能源和气候变化 32
2.6.1 太阳能 33
2.6.2 风能 34
2.6.3 水电能 34
2.6.4 生物质能 35
2.6.5 波浪能 36
2.6.6 氢能 36
2.7 能量的单位 38
参考文献 39
第3章 太阳辐射确定性模型 42
3.1 总述 42
3.2 太阳 42
3.3 电磁频谱 45
3.4 地球的能量平衡 49
3.5 地球运动 50
3.6 太阳辐射 54
3.7 太阳常数 58
3.8 太阳辐射的计算 60
3.9 太阳参数 63
3.9.1 地球的偏心率 63
3.9.2 太阳时 64
3.9.3 一些有用的角度 65
3.10 太阳几何学 67
3.11 天顶角计算 73
3.12 太阳能计算 74
3.12.1 水平面上的日太阳能 75
3.12.2 倾斜面上的太阳能 77
3.12.3 日出时角和日落时角 79
参考文献 82
第4章 线性太阳能模型 85
4.1 概述 85
4.2 太阳辐射和日光测量 86
4.2.1 仪器误差和不确定性 87
4.2.2 操作误差 88
4.2.3 漫辐照数据测量误差 88
4.3 模型的统计评价 89
4.3.1 确定性系数（R2） 92
4.3.2 相关系数（r） 92
4.3.3 平均误差、平均绝对偏差、均方根误差 93
4.3.4 离群分析 94
4.4 线性模型 95
4.5 迭代（SS）模型 100
4.6 无限制模型（UM） 106
4.7 主要元素分析（PCA）模型 112
4.8 线性簇方法（LCM） 117
参考文献 121
第5章 非线性太阳能模型 126
5.1 概述 126
5.2 经典非线性模型 126
5.3 简单幂模型（SPM） 130
5.4 不同模型的比较 133
5.5 太阳辐照多边形模型（SIPM） 134
5.6 三重太阳辐照模型（TSIM） 141
5.7 三重干旱太阳辐射模型（TDSIM） 145
5.8 模糊逻辑模型（FLM） 148
5.8.1 模糊集与逻辑 149
5.8.2 模糊算法在太阳辐射中的应用 150
5.9 基因-模糊模型（GFM） 156
5.10 按月主要成分模型（MPCM） 158
5.11 抛物线按月辐射模型（PMIM） 165
5.12 从周围的空气温度估算太阳辐射 172
参考文献 175
第6章 空间太阳能模型 178
6.1 概述 178
6.2 空间差异性 178
6.3 线性插值 181
6.4 几何加权函数 182
6.5 积累半方差（CSV）和加权函数 184
6.6 区域估算 189
6.6.1 交叉验证 190
6.6.2 空间插值 194
6.7 应用概述 197
参考文献 203
第7章 太阳辐射利用设备和收集器 206
7.1 概述 206
7.2 可替代能源——太阳能 206
7.3 热传递和热损耗 207
7.3.1 热传导 208
7.3.2 对流 209
7.3.3 辐射 210
7.4 收集器 211
7.4.1 平板集热器 212
7.4.2 跟踪集热器 214
7.4.3 聚光集热器 214
7.4.4 倾斜集热器 216
7.4.5 太阳池集热器 217
7.4.6 光-视收集器 217
7.5 光伏（PV）电池 219
7.6 燃料电池 222
7.7 氢储存和运输 222
7.8 太阳能屋 223
7.9 太阳能和海水淡化工厂 224
7.10 展望未来 225
参考文献 226
附录Aβ分布的简单解释 228
附录B简单的幂模型 229