上海發(fā)展太陽能光熱發(fā)電現(xiàn)狀及趨勢(shì)

周鑫麗

上海節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司

上海發(fā)展太陽能光熱發(fā)電現(xiàn)狀及趨勢(shì)

周鑫麗

上海節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司

太陽能光熱應(yīng)用范圍越來越廣，尤其在北方取暖方面，通過對(duì)上海氣候條件、日照強(qiáng)度比較，分析上海光熱利用的主要途徑。

太陽能；光熱；可行性

有數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過20多年的發(fā)展，中國(guó)太陽能集熱器保有量占到全球的76%，已成為世界上最大的太陽能光熱應(yīng)用市場(chǎng)，也是世界上最大的太陽能集熱器制造中心。隨著我國(guó)節(jié)能減排的不斷深入，太陽能的利用將是節(jié)能減排的重要手段之一。在“中國(guó)制造2025”背景之下，太陽能光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展蘊(yùn)藏著巨大機(jī)遇。為20%。

國(guó)外太陽能利用主要集中在發(fā)電領(lǐng)域，其中，西班牙和美國(guó)領(lǐng)跑全球最大的光熱發(fā)電市場(chǎng)［2］。截至2013年10月，西班牙在運(yùn)光熱電站總裝機(jī)容量為2 154.8 MW，約占全球總裝機(jī)容量的3/4，位居世界第一；美國(guó)總裝機(jī)容量為786 MW，位居第二，運(yùn)行光熱發(fā)電裝機(jī)容量詳見圖1。

1　國(guó)內(nèi)外太陽能光熱發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，國(guó)家不斷發(fā)布太陽能光熱利用相關(guān)支持政策，并將太陽能光熱產(chǎn)業(yè)列入國(guó)家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，為加快太陽能光熱的研究與開發(fā)，國(guó)內(nèi)成立了國(guó)家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，充分利用中科院、上海交大、設(shè)計(jì)院等研究機(jī)構(gòu)以及國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)展太陽能光熱產(chǎn)業(yè)。我國(guó)現(xiàn)有太陽能光熱企業(yè)3 000多家［1］，其中規(guī)模化企業(yè)不超過20家，中型企業(yè)約106 家，小型企業(yè)2 000多家，規(guī)模化企業(yè)市場(chǎng)占有份額約為40%。從太陽能光熱產(chǎn)品市場(chǎng)占有率來看，真空管集熱器的市場(chǎng)占有率約為80%，平板集熱器的市場(chǎng)占有率約

圖1　世界各國(guó)運(yùn)行電站裝機(jī)規(guī)模

2　太陽能光熱利用的幾種途徑

基于大光熱戰(zhàn)略，未來的光熱市場(chǎng)將分為熱水、熱能、熱電三大市場(chǎng)。100℃以下的低溫?zé)崴I(lǐng)域，主要為太陽能熱水器、熱水系統(tǒng)和采暖，每年在中國(guó)大概有1000億元市場(chǎng)規(guī)模；100～250℃的中溫?zé)崮茴I(lǐng)域，主要為太陽能制冷空調(diào)、工業(yè)加熱烘干、海水淡化等，是個(gè)數(shù)1 000億元級(jí)規(guī)模的市場(chǎng)；250～400℃的高溫領(lǐng)域，主要為太陽能發(fā)電，市場(chǎng)規(guī)模近1萬億。

表1　太陽能光熱技術(shù)根據(jù)工作溫度分類

光熱利用除太陽能熱水器外，還有太陽房、太陽能干燥系統(tǒng)、太陽能土壤消毒殺茵等，主要應(yīng)用如下幾方面。

（1）太陽能熱水器

太陽能熱水器是將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們?cè)谏睢⑸a(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國(guó)內(nèi)95%的市場(chǎng)份額。

（2）太陽能蓄熱技術(shù)

蓄熱技術(shù)是太陽能采暖系統(tǒng)的關(guān)鍵，對(duì)于新建建筑，按照太陽能光熱與建筑一體化的原則，從設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)，將太陽能光熱系統(tǒng)作為建筑的組成部分。

（3）太陽能制冷領(lǐng)域

太陽能制冷技術(shù)已被國(guó)內(nèi)很多太陽能大型企業(yè)掌握，并實(shí)現(xiàn)了與太陽能采暖、熱水系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用。除了應(yīng)用于太陽能空調(diào)，太陽能制冷還可產(chǎn)生出冰塊，應(yīng)用于蔬菜水果肉類的保鮮、啤酒生產(chǎn)、儲(chǔ)藏等各方面，但技術(shù)難度較高。

（4）海水淡化領(lǐng)域

海水淡化的主流技術(shù)方案有熱法和膜法，目前應(yīng)用最為廣泛的是熱法技術(shù)。熱法技術(shù)是利用太陽能光熱把集熱帶里的淡水變成蒸汽，隨后將蒸汽的熱量傳遞給海水淡化裝置中的海水，使海水在負(fù)壓條件下蒸發(fā)后冷卻凝結(jié)，形成蒸餾水［3］。

（5）太陽能光熱發(fā)電技術(shù)

從表11中可以看出，西部礦業(yè)股份有限公司2013～2017年的資產(chǎn)負(fù)債率分別為57%、53%、56%、59%、60%，這五年間企業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債率波動(dòng)較小，近四年其資產(chǎn)負(fù)債率一直處于增長(zhǎng)狀態(tài)，表明企業(yè)在2014～2017年四年間長(zhǎng)期償債能力在逐年下降，但下降幅度不大，長(zhǎng)期償債能力較強(qiáng)。

槽式光熱發(fā)電技術(shù)是目前世界上最成熟，也是唯一實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行的太陽能熱發(fā)電技術(shù)；塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)較早，但成熟度尚不如槽式熱發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光熱發(fā)電通常配有儲(chǔ)熱系統(tǒng)，在沒有陽光的情況下仍然可正常發(fā)電，同時(shí)還可起到幫助風(fēng)電、光伏發(fā)電等調(diào)節(jié)波動(dòng)的作用，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

3　上海發(fā)展太陽能光熱的可行性

對(duì)我國(guó)近30年的太陽輻射資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，平均輻射在3 780～8 820 MJ/m2，按照太陽能年總輻照量的豐富程度，我國(guó)可劃分為4個(gè)區(qū)域，上海屬于II類地區(qū)，太陽能資源豐富，為太陽能光熱發(fā)展提供了有利條件。

上海地處中國(guó)東南部，屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候，日照充分，冬季平均氣溫約4℃，對(duì)采暖需求不高，而上海有三星級(jí)以上酒店近220家，浴場(chǎng)2000家以及有熱水需求的企業(yè)近1000家，對(duì)熱水需求較旺盛，可發(fā)展太陽能熱水系統(tǒng)。傳統(tǒng)的太陽能熱水器是儲(chǔ)水式的，需要有一定容量的儲(chǔ)水罐，占地面積較大，使用相變式蓄熱太陽能熱水器，可獨(dú)立進(jìn)行太陽能的采集與儲(chǔ)存，能夠大大簡(jiǎn)化太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本，提高系統(tǒng)的可靠性（詳見表3）。

表3　相變式蓄熱太陽能熱水器與傳統(tǒng)太陽能熱水器比較

上海裝機(jī)容量2 200萬kW，夜間用電低谷時(shí)僅為1 600萬kW，峰谷差較大，大量的電力在夜間將浪費(fèi)。利用太陽能熱水系統(tǒng)的同時(shí)，可利用電加熱器和相變蓄能材料將熱量?jī)?chǔ)存起來，在電力負(fù)荷高峰期時(shí)通過蓄能材料將熱量釋放出來實(shí)現(xiàn)移峰填谷作用。

表2　我國(guó)太陽能年輻射總量區(qū)劃表［4］

太陽能是免費(fèi)能源，取之不盡，用之不竭，但太陽能也是不穩(wěn)定能源，白天、夜晚就存在利用不均衡問題，結(jié)合上海地區(qū)的氣候條件和用能特點(diǎn)，充分利用太陽能光熱熱水系統(tǒng)及太陽能建筑一體化，將太陽能光熱作為其他能源的補(bǔ)充能源是節(jié)能減排的重要措施。

5　結(jié)語

上海市綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中要求大型公共建筑合理利用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉矗稍偕茉串a(chǎn)生的熱水量不應(yīng)低于建筑生活熱水消耗量的10%或可再生能源發(fā)電量不低于建筑用電量的2%。上海市既有大型公建2 000多棟，目前還在快速增長(zhǎng)，因此，將太陽能光熱利用與建筑一體化相結(jié)合，從設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮熱水怎么使用，太陽能系統(tǒng)怎么安放，采用什么系統(tǒng)以及輔助能源等細(xì)節(jié)，真正做到太陽能與建筑同步規(guī)劃、同步設(shè)計(jì)、同步施工。

［1］夏春 孫鵬. 北京民用住宅太陽能集中熱水系統(tǒng)的應(yīng)用分析. 北京建筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2014年9月.

［2］黃裕榮 侯元元 高子涵. 國(guó)際太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析. 科技和產(chǎn)業(yè). 2014年9月

［3］陶曄 王健 危應(yīng)澤. 太陽能光熱海水淡化系統(tǒng)應(yīng)用研究. 上海節(jié)能. 2014年第2期.

［4］張國(guó)強(qiáng) 胡紅麗 劉亞芝. 太陽能光熱發(fā)電-供熱聯(lián)產(chǎn)研究. 太陽能. 2013年第17期.

青浦區(qū)加大校企合作 推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展

聯(lián)合研發(fā)中心將以智能電網(wǎng)和新能源等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)為合作方向，通過校企合作，進(jìn)一步提升金盤電氣的研發(fā)水平，促進(jìn)新產(chǎn)品、新技術(shù)應(yīng)用。雙方將通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，共同促進(jìn)新能源領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展，加速科研成果轉(zhuǎn)化，為國(guó)家、社會(huì)創(chuàng)造更大價(jià)值。同時(shí)，聯(lián)合研發(fā)中心成立后，金盤電氣將與上海交大在科技開發(fā)、人才培養(yǎng)、成果轉(zhuǎn)化、合作交流等多方面進(jìn)一步擴(kuò)大合作空間和領(lǐng)域，把中心建設(shè)成為校企合作的典范。

寶山區(qū)開展綠色賬戶兌換，推進(jìn)垃圾分類

為推動(dòng)社區(qū)開展垃圾分類和垃圾回收工作等節(jié)能低碳理念，引導(dǎo)全社會(huì)實(shí)施垃圾源頭減量化、資源化利用和無害化處理，轉(zhuǎn)變垃圾處理方式，在“六五環(huán)境日”當(dāng)天，寶山區(qū)綠化和市容管理局會(huì)同中國(guó)人民銀行、吳淞街道及李金居委會(huì)開展了綠色賬戶線下兌換活動(dòng)。

6月5日上午九時(shí)許，小區(qū)居民們?cè)缭绲嘏牌鹆碎L(zhǎng)龍，等待積分兌換。本次活動(dòng)設(shè)置了豐富多樣的禮品供居民選擇兌換。比如袖套250分、手拎袋300分、保溫袋350分、工具箱1500分、紙巾150分、垃圾袋50分等等。157戶居民根據(jù)自己的需求用積分兌換了各式禮品。現(xiàn)場(chǎng)工作人員向居民介紹了垃圾分類的推行方式及日常生活中正確處理垃圾的方式。活動(dòng)獲得了居民們一致好評(píng)。

（寶山區(qū)綠化和市容管理局）

Current Situation and Trends of Solar Energy Solar-Thermal Power Generation Development in Shanghai

Zhou Xinli
Shanghai Energy Saving Technology Service Co.，Ltd

Solar energy solar-thermal application is more and more wide， especially heating in northern China. The article analyzes main ways of solar-thermal usage in Shanghai through Shanghai climate conditions and sunlight intensity comparison.

Solar Energy， Solar-Thermal， Feasibility

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.06.014