文章简介：太阳能光热利用产业化进程不断加快
业内人士曾这样形容我国太阳能光热产业在新能源事业中的表现：贡献最大、影响最广、实用性最强、普及率最高、自有技术含量最高、投入产出比最大、政府及社会负担最轻。太阳能光热产业的确在我国新能源领域中，成为既掌握核心技术又在推广规模上居世界第一的产业。
太阳能光热利用的基本原理是将太阳辐射能收集起来，将光能转换成热能加以利用。目前主要应用在太阳能热水器和光热发电两大领域。中国太阳能光热产业发轫于上世纪80年代，由于当时能源紧张局面的出现，各大专院校和科研院所开始了太阳能光热利用的研究工作。随着国家“863”计划的实施，一批科研成果迅速转化成生产力，全面推动了我国太阳能光热利用的产业化进程。太阳能热水器、太阳能采暖系统、太阳能暖房、太阳灶、太阳能干燥系统这一连串与“太阳”有关的产品不仅是太阳能光热技术的丰硕成果，更代表了我国在开发和利用可再生能源过程中的创新思维和市场意识，引领低碳新风潮。
掌控核心技术是关键
目前，我国已成为世界上最大的太阳能光热应用市场，也是世界上最大的太阳能集热器制造中心。数据显示，到2009年我国集热器累计推广总面积约1.45亿平方米，占世界总量的76％左右；年产量达4000多万平方米，接近世界总产量的60％。2009年我国太阳能热水器总销售额约578.5亿元，同比增长34.5％；出口额近2亿美元，同比增长66.6％。太阳能光热技术不仅在民用领域，还在造纸、饮料、机械、纺织、食品、养殖等工农业生产方面得到广泛应用。
我国太阳能光热产业之所以能快速发展并跃居世界第一，关键因素是掌握了核心技术。据了解，我国太阳能光热产业自有技术占95％以上，在太阳能集热、高温发电集成系统、采暖制冷、海水淡化、建筑节能、设备检测等方面，拥有国际领先的技术。在集热技术领域，研发了具有划时代意义的“铝氮／铝全玻璃真空集热管”技术，生产出“钛金集热管”和“中温太阳集热管”，大大提高了光热转换效率；在储热技术方面，双效保温桶采用了6项国家专利技术，在聚氨酯保温层内再加上ACRI绝热材料，有效阻隔热辐射，减少热传导，从而达到双重保温效果；在智能化方面，全自动太阳能热水器采用国际领先的全自动运行技术，实现热水“一键式”操作；在生产工艺方面，从拉封、清洗、排气、镀膜到包装等工艺的全自动化生产，极大地提高了产品生产效率。
技术创新促进了我国太阳能热利用的高能效，同样是太阳能热利用装置，采集热能折合成电力，每千瓦时美国综合成本为4美分，而我国的综合成本仅为人民币0.15元。
光热利用到底能节省多少能源？据测算，每平方米太阳能热水器每年可替代标准煤150千克，相当于节电417千瓦时，可减少二氧化碳、二氧化硫、粉尘等排放物170千克。因此，如果推广太阳能热水器近1亿平方米，每年可以替代常规能源标准煤1500万吨，减排二氧化碳等也可以达到3300万吨。
“天仙配”开拓市场新空间
随着家电下乡、以旧换新、“千村万店工程”等一系列惠农政策的施行，太阳能光热产品在农村的市场日益扩大。
农村的消费能力被激活了，城市市场怎样开拓？面对记者的疑问，中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会主任罗振涛说：“太阳能光热技术只有与建筑一体化结合，才能在城市找到发展空间。”结合说来容易，但具体如何操作？罗振涛接着解释道：“真正的结合必须做到太阳能光热技术与建筑统一规划，统一设计，统一施工，统一管理，统一验收。目前实施的太阳能热水工程普遍运用了三种方案：集中集热与供热；分散集热与供热；集中集热与分散供热。《民用建筑太阳能应用技术规范》的出台更加明确了太阳能光热技术与建筑相结合的标准。”
太阳能光热技术与建筑相结合历来被专家称为“天仙配”。太阳能光热企业也在不断创新中摸索结合道路。有机融合，有效嵌入便是北京四季沐歌太阳能公司找到的答案。“一栋建筑东、南、西三面都能接触到阳光，如果将太阳能集热器有效嵌入，那么，无论是美观程度还是集热效率都将得到很大程度的提升。”四季沐歌总裁李骏说，“单机入户，阳台壁挂式，分体承压式便是我们针对不同类型的建筑采取的集热方案。如分体承压式太阳能热水系统就是采用分体式结构，使集热器与水箱分离，满足高层住宅用户安装使用需要；承压式的设计使出水压力更强，洗浴更舒适；模块化的集热器设计实现了太阳能与建筑的完美结合。”李骏强调，“太阳能装置与建筑结合不是简单相加，而是让太阳能装置成为建筑的一部分，在太阳能为用户提供热水的同时，也为整个建筑的节能减排发挥作用。”据了解，太阳能热水系统可以实现建筑节能10％至15％，而太阳能供暖和空调系统进入住宅解决方案，将为建筑能耗节省45％左右。
“天仙配”的结合之路为太阳能光热产品开拓了新的市场空间。据有关部门统计，2009年中国太阳能热水器年产量突破4000万平方米，保有量达1.45亿平方米，并预测2010年我国太阳能热水器需求将增长40％以上。
“热发电”拓展应用新领域
太阳能光热发电是太阳能光热技术应用的一个新领域。太阳能光热发电与光伏发电不同。前者是将太阳能聚集起来，加热介质产生一定温度压力的蒸汽驱动汽轮发电机组发电；而后者则是直接利用电池板收集太阳能，将光能直接转换成电能。
在太阳能光热发电领域中，槽式发电是目前已成功投入商业运行的技术。其中聚光装置，特别是线聚焦集热管、曲面聚光镜片、跟踪驱动装置是实现槽式太阳能顺利发电的三项核心技术。
在北京顺义区天竺空港工业区的一个空旷厂区内，记者看到了由中航通用公司自主研发、设计并拥有完全自主知识产权的“槽式太阳能热发电”成套设备样机，一排整齐的钢架槽形抛物面集热器正在“吮吸”着正午的太阳光能。
“光能聚集在特殊油质的集热管上，将油加热到400摄氏度，热量再将水加热为水蒸气，进而驱动涡轮发电机发电。”在北京中航空港通用设备有限公司副总经理张志明眼里，设备样机能够实现成功发电，意味着公司在“槽式太阳能热发电”产业化上迈进了一大步，也标志着我国独立建造大规模太阳能热发电站成为可能。
有关专家认为，太阳能光热发电在光热利用产业中后来居上，发展势头十分迅猛。“十五”期间，中国科学院电工研究所、工程热物理所等科研机构和皇明太阳能集团公司、北京中航空港通用设备有限公司、新疆新能源公司、南京春辉科技实业有限公司等企业，开始了光热发电技术的研究。目前，我国科学家已经对碟式发电系统、塔式发电系统以及槽式聚光单元进行了研究，掌握了一批太阳能热发电的核心技术，如高反射率高精度反射镜、高精密度双轴跟踪控制系统、高热流密度下的传热、太阳能热电转换等。
“十一五”期间，国家对光热发电技术研发的投资力度不断加大。数据显示，从2006到2010年，仅科技部投入光热发电的经费就超过4750万元，重点技术领域取得了突破性进展。由中国光热产业领航的低碳经济风潮必将为国家节能减排事业作出新的贡献。
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