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中国太阳能热利用行业2015年工作总结
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太阳能应用行业基本情况
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你可能喜欢> 中国太阳能五大领域热利用技术发展现状
中国太阳能五大领域热利用技术发展现状
1．太阳能热水器。
　　太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。1998年世界太阳能热水器的总保有量约5400万平方米。按照人均使用太阳能热水器面积，塞浦路斯和以色列居世界一、二位，分别为1平方米／人和0．7平方米／人。日本有20％的家庭使用太阳能热水器，以色列有80％的家庭使用太阳能热水器。
　　20多年来，太阳能热水器在我国得到了快速发展和推广应用。70年代后期开始开发家用热水器。目前全国有500多个热水器生产厂家，1998年的产量约400万平方米，总安装量约1400万平方米，产量占世界第一位。我国太阳能热水器平均每平方米每年可节约100～150公斤标准煤。
　　80年代后期，我国开始研制高性能的真空管集热器。清华大学开发的全玻璃真空管集热器结构简单，类似拉长的暖水瓶，内管外表面上选择性吸收涂层是其关键技术。全玻璃真空管集热器已经实现了产业化，目前全国有60多个全玻璃真空管集热器生产厂，年产300多万只真空管。80年代后期至90年代初，北京市太阳能研究所相继在我国政府、UNDP支持下，并与德国合作研制成功热管式真空管集热器，1996年与德国DASA公司合资建立了热管式真空管集热器生产厂，实现了规模化生产，1998年生产了11万只真空管，产品销往国内外。
　　目前在市场上占主导地位的太阳能热水器主要有平板型和真空管型两种。平板型太阳能热水器国内市场份额约65％；真空管热水器分全玻璃和热管式两种，国内市场份额约35％。目前太阳能热水器主要用于家庭，其次是厂矿、机关、公共场所等。
　　我国的太阳能热水器工业逐步走向成熟，除了技术不断改进、产品质量不断提高外，几种热水器的国家标准已经颁布并开始实施。如《平板热水器热性能评价实验方法）（GB4271-84）、《平板热水器产品技术指标）（GB6424--86）、《家用热水器热性能实验方法）（GB12915一91）、全玻璃真空管集热器）（GB／T17O49--1997）等。但同时应当看到，我国太阳能热水器市场还远没有开发出来，热水器的户用比例只有3％，与日本的2O％和以色列的80％相比相差甚远，因此中国的市场容量还非常巨大。
　　 2．太阳能空调降温。
　　就世界范围而言，太阳能制冷及在空调降温上应用还处在示范阶段，其商业化程度远不如热水器那样高，主要问题是成本高。但对于缺电和无电地区，同建筑结合起来考虑，市场潜力还是很大的。我国"九五"期间，太阳能空调降温示范工程列入国家技术攻关项目，广州能源所和北京市太阳能研究所分别进行平板集热器和真空管集热器的示范工程。西北工业大学对除潮降温系统进行了基础性的研究工作，研究工作重点是寻找高效吸收和蒸发材料，优化系统热特性，建立数学模型和计算机程序，研究新型制冷循环等。实验室建立了除潮系统的样机和使用条件。
　　 3．太阳能热发电。
　　太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。
8O年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置，促进了热发电技术的发展。世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。
　　 （1）槽式线聚焦系统。
　　该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内传热工质加热，在换热器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。Luz公司198O年开始开发此类热发电系统，5年后实现了商业化。1985年起先后在美国加州的Mojave沙漠上建成9个发电装置，总容量354兆瓦，年发电总量10.8亿千瓦时。9个电站都与南加州爱迪生电力公司联网。随着技术不断发展，系统效率由起初的11．5％提高到13．6％。建造费用由5976美元／千瓦降低到3011美元／千瓦，发电成本由26．3美分／千瓦时降低到12美分／千瓦时。
　　 （2）塔式系统。
　 塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚集到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温。80年代初，美国在南加州建成第一座塔式太阳发电系统装置--SolarOne。起初，太阳塔采用水一蒸汽系统，发电功率为10兆瓦。1992年SolarOne经过改装，用于示范熔盐接收器和储热系统。由于增加了储热系统，使太阳塔输送电能的负载因子可高达65％。熔盐在接收器内由288℃加热到565℃，然后用于发电。第二座太阳塔SolarTwo于1996年开始发电，计划试运行三年，然后进行评估，SolarTwo发电的实践不仅证明熔盐技术的正确性，而且将进一步加速30～200兆瓦范围的塔式太阳能热发电系统的商业化。
　　以色列Weizmanm科学研究所最近正在对塔式系统进行改进。利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光反射到固定在塔的顶部的初级反射镜--抛物镜上，然后由初级反射镜将阳光向下反射到位于它下面的次级反射镜--复合抛物聚光器（CPC），最后由CPC将阳光聚集在其底部的接收器上。通过接收器的气体被加热到1200℃，推动一台汽轮发电机组，500℃左右的排气再用于推动另一台汽轮发电机组，从而使系统的总发电效率可达到25％～28％。由于次级反射镜接收到很强的反射辐射能，因而CPC必须进行水冷。目前整个实验仍处于安装、调试阶段。
　　 （3）碟式系统。
　　抛物面反射镜／斯特林系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成，接收器在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动发动机进行发电。
　　美国热发电计划与Cummins公司合作，1991年开始开发商用的7千瓦碟式／斯特林发电系统，5年投入经费1800万美元。1996年Cummins向电力部门和工业用户交付7台碟式发电系统，计划1997年生产25台以上。Cummins预计10年后年生产超过1000台。该种系统适用于边远地区独立电站。
　　美国热发电计划还同时开发25千瓦的碟式发电系统。25千瓦是经济规模，因此成本更加低廉，而且适用于更大规模的离网和并网应用。1996年在电力部门进行实验，1997年开始运行。
　　由于碟式／斯特林系统光学效率高，启动损失小，效率高达29％，在三类系统中位居首位。
　　 （4）三种系统性能比较。
　　三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。三种系统均可单独使用太阳能运行，也可安装成燃料混合系统。
　　我国太阳能热发电技术的研究开发工作早在70年代末就开始了，但由于工艺、材料、部件及相关技术未得到根本性的解决，加上经费不足，热发电项目先后停止和下马。国家"八五"计划安排了小型部件和材料的攻关项目，带有技术储备性质，目前还没有试验样机，与国外差距很大。
　　 4．太阳房。
　　太阳房是直接利用太阳辐射能的重要方面。把房屋看作一个集热器，通过建筑设计把高效隔热材料、透光材料、储能材料等有机地集成在一起，使房屋尽可能多地吸收并保存太阳能，达到房屋采暖目的。太阳房概念与建筑结合形成了"太阳能建筑"技术领域，成为太阳能界和建筑界共同关心的热点。太阳房可以节约75％～90％的能耗，并具有良好的环境效益和经济效益，成为各国太阳能利用技术的重要方面。在太阳房技术和应用方面欧洲处于领先地位，特别是在玻璃涂层、窗技术、透明隔热材料等方面居世界领先地位。
我国太阳房开发利用自80年代初开始，截至1997年底，全国已经建起740万平方米的太阳房，主要分布在山东、河北、辽宁、内蒙古、甘肃、青海和西藏的农村地区。其中，辽宁省的400所中小学校建造了被动式太阳房，总面积达50万平方米。我国被动式太阳房平均每平方米建筑面积每年可节约20～40公斤标准煤。
　　我国太阳房的发展目前还存在以下问题：太阳房的设计和建造没有和建筑真正结合起来变成建筑师的设计思想和概念，没有纳入建筑规范和标准，一定程度上影响快速发展和实现商业化。其次是相关的透光隔热材料、带涂层的控光玻璃、节能窗等没有商业化，使太阳房的水平受到限制。
用于蔬菜和花卉种植的太阳能温室在中国北方地区较多采用。全国太阳能温室面积总计约700万亩，发挥着较好的经济效益。
　　 5．热利用的其他方面。
我国是太阳灶的最大生产国，主要在甘肃、青海、西藏等西北边远地区和农村应用。目前大约有15万台太阳灶在使用中。主要为反射抛物面型。其开口面积在1．6～2．5平方米。每个太阳灶每年可节约300千克标准煤。
太阳能干燥是热利用的一个方面。目前我国已经安装了有1000多套太阳能干燥系统，总面积约2万平方米。主要用于谷物、木材、蔬菜、中草药于燥等。
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太阳能技术在我国建筑中的应用现状及前景
　　摘要：建筑一直是我国能耗重点行业，建筑节能已成为国家关注重点，同时太阳能作为一种可持续的清洁能源正被开发和广泛运用。太阳能在建筑中的运用已经成为建筑节能的重要发展方向，但在开发和运用中依然存在许多问题，本文针对太阳能在我国建筑中的应用和发展现状，深入分析当前太阳能在建筑业发展的问题和未来发展趋势。 　　关键词：建筑，太阳能，现状，问题，展望 　　当今社会能源问题已经成为人类发展的主要问题之一，随着化石燃料短缺、气候恶化、环境污染等问题的日益严重，对清洁、可再生能源的需求日益急迫，特别是在高耗能的建筑产业中，问题尤为突出。而太阳能作为一种热辐射的新型环保能源，具有取之不尽、无污染、成本低等特点，是一种简单经济可靠地改善建筑环境的方法，已经被广泛运用于采暖和供热等方面，具有广阔的开发前景。本文通过介绍太阳能在我国建筑产业的开发和利用现状，阐述了目前该产业存在的问题和相应的重点解决方向，为我国今后太阳能建筑产业的发展提高借鉴和依据。 　　1.我国太阳能资源的情况概况 　　1.1太阳能的定义 　　太阳能即太阳辐射能，是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。广义上的太阳能也包括地球上的风能、生物质能、潮汐能、水能等。太阳能是地球最主要的能量来源，地球每秒接收的太阳能相当于5.9×106吨煤。 　　1.2太阳能资源在我国的分布 　　我国的太阳能资源总体丰富，我国太阳能的高值中心为青藏高原，低值中心为四川盆地。西部地区太阳年辐射总量总体高于东部地区。按太阳能辐射量的大小，可将全国大致上可分为五类地区，一、二、三类地区中年日照时数大于2000h，辐射总量高于586kJ/cm2?a，为我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，约占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件，而四、五类地区太阳能资源较差，但仍有一定的经济利价值。 　　2太阳能在我国建筑中的发展现状 　　太阳能在建筑中的应用主要利用太阳能进行冬季采暖或夏季制冷，包括利用太阳能进行采暖，利用太阳能进行制冷，利用太阳能进行除湿，太阳能集中供热水和太阳能通风等。目前我国关于太阳能在建筑中的应用虽然已经实现部分运用，但在合理性和使用性上依然存在问题，目前发展最成熟且最快的就是太阳能热水器，其次是太阳能热水、供暖系统以及太阳能空调。 　　2.1 太阳能热水器系统 　　目前我国市场上的太阳能热水器主要分为五：平板式热水器、真空管热水器、闷晒式热水器、热管式热水器、U型管热水器。太阳能热水器主要是用来制备淋浴等生活用热水，对水温和水质要求不高，处理设备较为简单，目前被广泛采用的太阳能热水供应系统有两种方式，一种是集中供应方式，一般适用于较大的住宅小区或宾馆酒店等。另一种是独立供应方式，在别墅住宅等小型建筑单体或大型建筑的小建筑单元中应用较多，这种方式灵活方便，设备简单，容易操作。 　　2.2 太阳能采暖系统 　　太阳能采暖系统可分为被动式太阳能采暖和太阳能热泵采暖系统两种。太阳能热泵采暖系统一般是指利用以太阳能直接辐射能量和空气中所储存的太阳能作为蒸发器热源，配备少量的电能驱动太阳能热泵而将换热器作为冷凝器的采暖系统。 被动式太阳能采暖技术是通过对建筑朝向和周围环境的合理布置内部空间与外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择，无须使用机械动力。分为以下几种：1）直接受益式：这种方式最为简单，直接利用采光使房间内温度升高。2）集热蓄热墙式：利用集热蓄热墙吸收辐射能，再经过空气对流将热能传递至房间内。3）附加阳光间式：附加阳光间实际上就是在房屋主体南面附加的一个玻璃温室，与温室的原理相同。 　　2.3太阳能发电系统 　　家庭太阳能发电系统主要由逆变器控制器蓄电池组成，其光电转换率可达到22%-35%， 随着生活水平的提高一级对低碳经济的重视，太阳能发电应用也取得了飞速发展，国家已出台多项政策鼓励新能源产业发展，因此，新的太阳能光电产品将会源源不断地出现。随着人们对建筑节能的重视，太阳能发电系统将被有效地应用在绿色建筑中，将成为减少建筑能耗最可靠和可行的方法。 　　3.目前太阳能在建筑中发展利用的问题 　　3.1太阳能产品市场不规范，质量没有保障 　　2008年中国质量万里行促进会发布的《太阳能热水器消费者维权手册》曾披露：国内市场70%太阳能热水器存在严重质量隐患。其原因主要由两个：一是太阳能产品市场准入门槛低，太阳能产品质量难以用肉眼辨识、价格差距明显，消费者往往倾向于选择价格不高的杂牌产品；二是行业标准不足，企业既没有严格、完善的产品质量检测标准可依据，虽然目前我国已颁布太阳能热利用产品国家标准17部，但目前没有针对太阳能热水器的使用环境规定配件、管路的材质和性能的国家标准规定。 　　3.2支持力度不足，与发达国家差距明显 　　美国太阳能热水器的安装面积早在20世纪80年代中期就已超过1000万平方米，年产值突破10亿美元；欧共体早在20世纪80年代，就开始将太阳能技术在建筑上大规模应用，2010年时已安装50万套太阳能房屋；日本通过“阳光计划”和“朝日七年计划”，在2001时就已经安装16.2万户住房太阳能系统，光伏组件总安装量312MW，计划到2030年光伏发电量将达到居民电力消耗的50%，累计安装容量约为100GW。 　　3.3行业竞争激烈，品牌化程度低 　　行业标准太低使得太阳能行业鱼龙混杂，企业质量参差不齐，行业竞争激烈。不具有核心技术优势的企业选择低廉材料来降低价格的方式，实现企业的生产，造成恶性循环，不利于产业的长远发展。此外，今后太阳能企业的发展方向，拓展产品领域的同时，塑造品牌是当务之急，创造品牌精神，保障产品质量和服务，方能实现产业的快速健康的发展。 　　参考文献： 　　[1]殷志强，薛祖庆.太阳能在建筑中的应用[J].太阳能，1999（4）：9―10. 　　[2]赵玉文.太阳能技术对我国未来减排二氧化碳的贡献[J].中国工程科学，2003（4）：21-22. 　　[3]张平.加拿大的能源政策[J].中国能源.2001（9）：19-20. 　　[4]仲继寿.太阳能建筑的技术途径和发展策略[J].太阳能，. 　　[5]罗振涛，史立山主编.中国太阳能热水器产业发展研究报告[M]，北京：中国环境出版社，4. 　　[6]仇保兴.从绿色建筑到低碳生态城[J].城市发展研究，）：1-11.
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