業(yè)內(nèi)人士曾這樣形容我國(guó)太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)在新能源事業(yè)中的表現(xiàn)：貢獻(xiàn)最大、影響最廣、實(shí)用性最強(qiáng)、普及率最高、自有技術(shù)含量最高、投入產(chǎn)出比最大、政府及社會(huì)負(fù)擔(dān)最輕。太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)的確在我國(guó)新能源領(lǐng)域中，成為既掌握核心技術(shù)又在推廣規(guī)模上居世界第一的產(chǎn)業(yè)。
太陽(yáng)能光熱利用的基本原理是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，將光能轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前主要應(yīng)用在太陽(yáng)能熱水器和光熱發(fā)電兩大領(lǐng)域。中國(guó)太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)軔于上世紀(jì)80年代，由于當(dāng)時(shí)能源緊張局面的出現(xiàn)，各大專(zhuān)院校和科研院所開(kāi)始了太陽(yáng)能光熱利用的研究工作。隨著國(guó)家863計(jì)劃的實(shí)施，一批科研成果迅速轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，全面推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能光熱利用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)、太陽(yáng)能暖房、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能干燥系統(tǒng)……這一連串與太陽(yáng)有關(guān)的產(chǎn)品不僅是太陽(yáng)能光熱技術(shù)的豐碩成果，更代表了我國(guó)在開(kāi)發(fā)和利用可再生能源過(guò)程中的創(chuàng)新思維和市場(chǎng)意識(shí)，引領(lǐng)低碳新風(fēng)潮。
掌控核心技術(shù)是關(guān)鍵
目前，我國(guó)已成為世界上最大的太陽(yáng)能光熱應(yīng)用市場(chǎng)，也是世界上最大的太陽(yáng)能集熱器制造中心。數(shù)據(jù)顯示，到2009年我國(guó)集熱器累計(jì)推廣總面積約1.45億平方米，占世界總量的76%左右；年產(chǎn)量達(dá)4000多萬(wàn)平方米，接近世界總產(chǎn)量的60%。2009年我國(guó)太陽(yáng)能熱水器總銷(xiāo)售額約578.5億元，同比增長(zhǎng)34.5%；出口額近2億美元，同比增長(zhǎng)66.6%。太陽(yáng)能光熱技術(shù)不僅在民用領(lǐng)域，還在造紙、飲料、機(jī)械、紡織、食品、養(yǎng)殖等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面得到廣泛應(yīng)用。
我國(guó)太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)之所以能快速發(fā)展并躍居世界第一，關(guān)鍵因素是掌握了核心技術(shù)。據(jù)了解，我國(guó)太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)自有技術(shù)占95%以上，在太陽(yáng)能集熱、高溫發(fā)電集成系統(tǒng)、采暖制冷、海水淡化、建筑節(jié)能、設(shè)備檢測(cè)等方面，擁有國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)。在集熱技術(shù)領(lǐng)域，研發(fā)了具有劃時(shí)代意義的鋁―氮/鋁全玻璃真空集熱管技術(shù)，生產(chǎn)出鈦金集熱管和中溫太陽(yáng)集熱管，大大提高了光熱轉(zhuǎn)換效率；在儲(chǔ)熱技術(shù)方面，雙效保溫桶采用了6項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利技術(shù)，在聚氨酯保溫層內(nèi)再加上ACRI絕熱材料，有效阻隔熱輻射，減少熱傳導(dǎo)，從而達(dá)到雙重保溫效果；在智能化方面，全自動(dòng)太陽(yáng)能熱水器采用國(guó)際領(lǐng)先的全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)熱水一鍵式操作；在生產(chǎn)工藝方面，從拉封、清洗、排氣、鍍膜到包裝等工藝的全自動(dòng)化生產(chǎn)，極大地提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。
技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)了我國(guó)太陽(yáng)能熱利用的高能效，同樣是太陽(yáng)能熱利用裝置，采集熱能折合成電力，每千瓦時(shí)美國(guó)綜合成本為4美分，而我國(guó)的綜合成本僅為人民幣0.15元。
光熱利用到底能節(jié)省多少能源？據(jù)測(cè)算，每平方米太陽(yáng)能熱水器每年可替代標(biāo)準(zhǔn)煤150千克，相當(dāng)于節(jié)電417千瓦時(shí)，可減少二氧化碳、二氧化硫、粉塵等排放物170千克。因此，如果推廣太陽(yáng)能熱水器近1億平方米，每年可以替代常規(guī)能源標(biāo)準(zhǔn)煤1500萬(wàn)噸，減排二氧化碳等也可以達(dá)到3300萬(wàn)噸。
天仙配開(kāi)拓市場(chǎng)新空間
隨著家電下鄉(xiāng)、以舊換新、千村萬(wàn)店工程等一系列惠農(nóng)政策的施行，太陽(yáng)能光熱產(chǎn)品在農(nóng)村的市場(chǎng)日益擴(kuò)大。農(nóng)村的消費(fèi)能力被激活了，城市市場(chǎng)怎樣開(kāi)拓？面對(duì)記者的疑問(wèn)，中國(guó)農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)太陽(yáng)能熱利用專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任羅振濤說(shuō)：太陽(yáng)能光熱技術(shù)只有與建筑一體化結(jié)合，才能在城市找到發(fā)展空間。結(jié)合說(shuō)來(lái)容易，但具體如何操作？羅振濤接著解釋道：真正的結(jié)合必須做到太陽(yáng)能光熱技術(shù)與建筑統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計(jì)，統(tǒng)一施工，統(tǒng)一管理，統(tǒng)一驗(yàn)收。目前實(shí)施的‘太陽(yáng)能熱水工程’普遍運(yùn)用了三種方案：集中集熱與供熱；分散集熱與供熱；集中集熱與分散供熱?！睹裼媒ㄖ?yáng)能應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的出臺(tái)更加明確了太陽(yáng)能光熱技術(shù)與建筑相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)。
太陽(yáng)能光熱技術(shù)與建筑相結(jié)合歷來(lái)被專(zhuān)家稱(chēng)為天仙配。太陽(yáng)能光熱企業(yè)也在不斷創(chuàng)新中摸索結(jié)合道路。有機(jī)融合，有效嵌入便是北京四季沐歌太陽(yáng)能公司找到的答案。一棟建筑東、南、西三面都能接觸到陽(yáng)光，如果將太陽(yáng)能集熱器有效嵌入，那么，無(wú)論是美觀程度還是集熱效率都將得到很大程度的提升。四季沐歌總裁李駿說(shuō)，單機(jī)入戶(hù)，陽(yáng)臺(tái)壁掛式，分體承壓式便是我們針對(duì)不同類(lèi)型的建筑采取的集熱方案。如分體承壓式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)就是采用分體式結(jié)構(gòu)，使集熱器與水箱分離，滿(mǎn)足高層住宅用戶(hù)安裝使用需要；承壓式的設(shè)計(jì)使出水壓力更強(qiáng)，洗浴更舒適；模塊化的集熱器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能與建筑的完美結(jié)合。李駿強(qiáng)調(diào)，太陽(yáng)能裝置與建筑結(jié)合不是簡(jiǎn)單相加，而是讓太陽(yáng)能裝置成為建筑的一部分，在太陽(yáng)能為用戶(hù)提供熱水的同時(shí)，也為整個(gè)建筑的節(jié)能減排發(fā)揮作用。據(jù)了解，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能10%至15%，而太陽(yáng)能供暖和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)入住宅解決方案，將為建筑能耗節(jié)省45%左右。
天仙配的結(jié)合之路為太陽(yáng)能光熱產(chǎn)品開(kāi)拓了新的市場(chǎng)空間。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2009年中國(guó)太陽(yáng)能熱水器年產(chǎn)量突破4000萬(wàn)平方米，保有量達(dá)1.45億平方米，并預(yù)測(cè)2010年我國(guó)太陽(yáng)能熱水器需求將增長(zhǎng)40%以上。
熱發(fā)電拓展應(yīng)用新領(lǐng)域
太陽(yáng)能光熱發(fā)電是太陽(yáng)能光熱技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)新領(lǐng)域。太陽(yáng)能光熱發(fā)電與光伏發(fā)電不同。前者是將太陽(yáng)能聚集起來(lái)，加熱介質(zhì)產(chǎn)生一定溫度壓力的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電；而后者則是直接利用電池板收集太陽(yáng)能，將光能直接轉(zhuǎn)換成電能。
在太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域中，槽式發(fā)電是目前已成功投入商業(yè)運(yùn)行的技術(shù)。其中聚光裝置，特別是線(xiàn)聚焦集熱管、曲面聚光鏡片、跟蹤驅(qū)動(dòng)裝置是實(shí)現(xiàn)槽式太陽(yáng)能順利發(fā)電的三項(xiàng)核心技術(shù)。
在北京順義區(qū)天竺空港工業(yè)區(qū)的一個(gè)空曠廠(chǎng)區(qū)內(nèi)，記者看到了由中航通用公司自主研發(fā)、設(shè)計(jì)并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電成套設(shè)備樣機(jī)，一排整齊的鋼架槽形拋物面集熱器正在吮吸著正午的太陽(yáng)光能。
光能聚集在特殊油質(zhì)的集熱管上，將油加熱到400攝氏度，熱量再將水加熱為水蒸氣，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。在北京中航空港通用設(shè)備有限公司副總經(jīng)理張志明眼里，設(shè)備樣機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)成功發(fā)電，意味著公司在槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化上邁進(jìn)了一大步，也標(biāo)志著我國(guó)獨(dú)立建造大規(guī)模太陽(yáng)能熱發(fā)電站成為可能。
有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，太陽(yáng)能光熱發(fā)電在光熱利用產(chǎn)業(yè)中后來(lái)居上，發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。十五期間，中國(guó)科學(xué)院電工研究所、工程熱物理所等科研機(jī)構(gòu)和皇明太陽(yáng)能集團(tuán)公司、北京中航空港通用設(shè)備有限公司、新疆新能源公司、南京春輝科技實(shí)業(yè)有限公司等企業(yè)，開(kāi)始了光熱發(fā)電技術(shù)的研究。目前，我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)對(duì)碟式發(fā)電系統(tǒng)、塔式發(fā)電系統(tǒng)以及槽式聚光單元進(jìn)行了研究，掌握了一批太陽(yáng)能熱發(fā)電的核心技術(shù)，如高反射率高精度反射鏡、高精密度雙軸跟蹤控制系統(tǒng)、高熱流密度下的傳熱、太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換等。
十一五期間，國(guó)家對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)的投資力度不斷加大。數(shù)據(jù)顯示，從2006到2010年，僅科技部投入光熱發(fā)電的經(jīng)費(fèi)就超過(guò)4750萬(wàn)元，重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。由中國(guó)光熱產(chǎn)業(yè)領(lǐng)航的低碳經(jīng)濟(jì)風(fēng)潮必將為國(guó)家節(jié)能減排事業(yè)作出新的貢獻(xiàn)。
數(shù)字化要一盤(pán)棋更要各自為戰(zhàn)
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