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太陽能熱利用技術研究進展與展望

2024-12-31 00:00:00徐偉何濤張昕宇李博佳邊萌萌
太陽能 2024年7期
關鍵詞:研究進展發展趨勢

DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20240531.01 文章編號:1003-0417(2024)07-20-11

摘 要:太陽能熱利用是重要的可再生能源應用形式之一。對中國近幾年太陽能集熱、蓄熱等關鍵部件,以及系統設計方法等集成技術的重要突破進行了梳理,對太陽能熱水供應、太陽能供暖、太陽能制冷及太陽能工農業應用等應用形式的最新進展進行了歸納,并對太陽能熱利用的發展趨勢進行了展望。中國太陽能熱利用的應用形式以太陽能熱水供應為主,已經向智能化、精細化方向發展。在清潔取暖進程及“雙碳”目標的推動下,中國太陽能熱利用技術在供暖、制冷及工農業等領域的應用逐步增多,應用形式正向多元化發展。以太陽能為主的多能協同供能系統可以在有效解決太陽能資源不穩定性問題的同時提升系統經濟性,是未來低碳發展的重要方向。

關鍵詞:太陽能熱利用技術;太陽能熱水;太陽能供暖;太陽能制冷;多能協同供能系統;研究進展;發展趨勢

中圖分類號:TU831.6/TU832.1+7/TK519 文獻標志碼:A

0" 引言

在“雙碳”目標背景下,中國可再生能源應用總量大幅提升,以太陽能、風能等為代表的可再生能源的應用成為支撐中國應對氣候變化、落實“雙碳”目標的重要方式之一。

據國際能源署(IEA)統計,2021年全球的終端熱能消耗中,工業過程的熱能消耗占比為53%,建筑供暖和熱水供應的熱能消耗占44%,其余為溫室大棚等農業應用的熱能消耗[1]。太陽能熱利用技術不僅可以提供熱水、供暖,還可以用于工農業用熱,是除光伏發電、風電之外,應用最廣泛的可再生能源應用形式。然而根據IEA的統計數據,2021年全球供暖需求中,可再生能源供給的熱量僅占全球總消耗量的11%,因此在應對全球氣候變化推動下,太陽能熱利用技術具有巨大的發展潛力。

2021年,中國太陽能熱利用系統累計裝機容量約占全球太陽能熱利用系統累計裝機容量的72.8%[1]。近幾年,隨著戶用太陽能熱水市場逐漸飽和,以及受光伏發電、熱泵等可再生能源應用形式的沖擊,全球太陽能熱利用系統的新增裝機規模略有下降。但在碳中和目標背景下,太陽能熱利用應用對降低常規化石能源的消耗、推動低碳轉型具有重要作用。

基于此,本文對近幾年太陽能集熱、蓄熱等關鍵部件,以及系統設計方法等集成技術的重要突破進行梳理,對太陽能熱水供應、太陽能供暖、太陽能制冷、太陽能工農業應用等應用形式的最新進展進行歸納,并對太陽能熱利用技術的發展趨勢進行展望。

1" 總體發展情況

1.1" 國際情況

為應對全球氣候變化及俄烏沖突引起的能源安全問題,可再生能源供熱引起了各國政府的關注,例如:美國通過了《通貨膨脹削減法案》、歐盟公布了“REpowerEU”能源轉型行動方案等,計劃逐步擺脫對化石能源的依賴,促進可再生能源供熱發展。

根據國際能源署太陽能供熱制冷委員會(IEA SHC TCP)的統計數據,截至2022年底,全球范圍內太陽能熱利用系統的運行量為542 GW(約合集熱器面積7.74億m2),年供能量約為442 TWh,可減少1.53億t二氧化碳排放量。2022年全球可再生能源的運行量與供能量如圖1[1]所示。2004—2022年全球太陽能熱利用系統的年新增集熱器面積與年增長率如圖2[1]所示。

從應用形式來看,全球范圍內太陽能熱利用應用形式包含太陽能熱水供應、太陽能供暖、太陽能制冷、太陽能工農業應用、光伏光熱一體化(PV/T)應用等。根據IEA SHC TCP的統計數據,從系統裝機規模來看,2022年,為單戶住宅提供生活熱水或供暖的戶用太陽能熱利用系統的裝機容量約占全球太陽能熱利用系統總裝機容量的60%。在歐洲和中國,受光伏發電、熱泵行業的沖擊,形式較為復雜的機械循環熱水系統占比較大;但在亞洲除中國外其他國家,以及南美洲、非洲南部等地區,還是以戶用重力循環熱水系統為主要應用形式。

在能源低碳轉型推動下,太陽能區域供熱項目和太陽能工業熱利用項目的裝機容量逐步增加。截至2022年底,全球大型太陽能區域供熱工程的數量約為325個,主要分布在丹麥、中國、德國等國家,總裝機容量為1.80 GW,與2021年相比增長約10%。據德國統計局統計,截至2022年底,全球范圍內正在運行的太陽能工業熱利用工程至少有1089個,總裝機容量超過856 MW。

1.2" 國內情況

截至2023年底,中國太陽能熱利用系統的運行量為367 GW( 約合集熱器面積5.36億m2),為減少二氧化碳排放作出重要貢獻。2004—2023年中國太陽能熱利用系統的年新增集熱器面積與年增長率如圖3所示。

從產品類型來看,真空管型太陽能集熱器的運行量占中國太陽能熱利用運行量的85.6%。2023年,中國新增集熱器面積為2189.8萬m2,其中,真空管型太陽能集熱器和平板型太陽能集熱器的新增面積占比分別為76.8%和23.2%。平板型太陽能集熱器由于具有易與建筑結合的特點,具有很大的市場發展潛力。2004—2023年中國不同類型太陽能集熱器的年新增集熱器面積及占比情況如圖4所示。

從應用規模來看,在中國太陽能熱利用市場中,工程市場的占比逐年增多,2023年達到了76%。零售市場主要是戶用太陽能熱水器,在2012年前后開展的“家電下鄉”政策支持下,中國農村地區戶用太陽能熱水器的裝機容量顯著提升;但隨著農村地區裝機容量逐步飽和,目前在太陽能熱利用系統新增裝機容量中,戶用太陽能熱水器的占比逐年降低,酒店、學校等公共建筑的分布式太陽能熱水工程的占比逐年增多。2006—2023年中國太陽能熱利用零售市場與工程市場的占比情況如圖5所示。

在2023年中國太陽能熱利用市場新增裝機容量中,分布式太陽能熱水工程的占比達到了59.30%;除太陽能熱水工程外,太陽能供暖工程、太陽能工業熱利用工程等應用形式的占比約為17.00%,說明太陽能熱利用的應用形式正朝著多元化發展,具體如圖6所示。

2" 關鍵產品技術進展

2.1" 集熱技術

太陽能集熱器是太陽能熱利用系統的關鍵部件,在“十三五”國家重點研發計劃的支持下,中國建筑科學研究院有限公司(下文簡稱為“中國建研院”)聯合日出東方控股股份有限公司(下文簡稱為“日出東方”)開展了抗氧化高效選擇性吸熱膜層與太陽能集熱器腔體含濕量控制技術研究[2-3],通過優化樹脂重量比,研發了抗氧化高效選擇性吸熱膜層;明確了腔體內空氣狀態與保溫材料水汽平衡變化規律,提出了太陽能集熱器保溫材料及腔體結構優化設計方法,有效解決了太陽能集熱器板芯的腐蝕老化問題,大幅增強了太陽能集熱器對溫濕交變環境的耐候性,提高了太陽能集熱器的使用壽命和系統應用性能。

除傳統技術外,PV/T集成應用是提升太陽能利用率的重要形式。中國科學技術大學的研究團隊提出了一種PV/T組件與帶有溫差發電片的太陽能集熱器串聯的雙級系統,實現了全天持續發電,但該系統的發電效率仍較低,夜間發電效率平均值為1.46%[4]。因此,尚需進一步研究來改進系統結構以提升其發電效率,同時降低系統的復雜程度。

2.2" 蓄熱技術

由于太陽能熱利用系統的運行存在間歇性,蓄熱技術是保障供能穩定性的關鍵且有效的方法之一。目前常用的蓄熱技術有以水為介質的顯熱蓄熱技術和利用相變材料的相變蓄熱技術。

在技術研究領域,目前的研究主要以相變蓄熱技術為主。相變蓄熱技術是利用相變材料(phase change materials,PCMs)發生某種形式的相變,在相變過程中釋放或吸收潛熱來實現熱能的儲存和利用,具有儲熱密度高、近似恒溫、蓄熱效率高等優點,是目前最重要的儲能方式之一。但相變蓄熱的熱穩定性還需強化,由于相變材料較貴,因此該技術的成熟度低于顯熱儲熱技術,目前相變蓄熱應用仍以工程示范為主。當前針對相變蓄熱技術的研究主要集中在增加傳熱性能、增強穩定性、相變蓄熱器的結構設計等[5]方面,目的為增加蓄熱效率。例如:武賓等[6]研制了一種放射形相變蓄熱器,與平板翅片相比,放射形翅片各翅片單元間相變材料的導熱更均勻,凝固時間縮短了31%;姚莉等[7]通過拓撲優化方法設計了一種新型蓄熱器肋片結構,提高了蓄熱器內部的溫度分布均勻性;羅凱怡等[8]和鄭煒博等[9]都提出添加銅或鎳金屬泡沫形成復合材料,采用復合材料提升相變材料內部的溫度分布均勻度,進而提高設備能效;劉赟等[10]研究了顆粒結構參數對蓄熱器蓄熱性能的影響規律;閆全英等[11]、蔣靜智等[12]均以石蠟作為相變材料,分別研究了自然對流對殼管式和套管式相變蓄熱換熱器換熱性能的影響。

在工程應用領域,由于以水為介質的顯熱蓄熱技術具有比熱容大、成本低等優勢,在太陽能熱利用工程中被廣泛應用。目前工程應用領域的研究重點主要集中在蓄熱水池建造技術,旨在降低由蓄熱體溫度分層、保溫性不佳等因素引起的熱量損失。中國建研院聯合日出東方、西安建筑科技大學等單位針對大型太陽能蓄熱水池建造技術,提出了蓄熱水池最佳構造特征參數,充分利用蓄熱體溫度分層現象,構建了大型地下蓄熱水池中蓄熱水體與周邊土壤的熱平衡計算模型,提出了取放熱動態擾動下蓄熱水池關鍵參數的設計方法,提高了長周期蓄熱水池設計的科學性與準確性;開發了排水透汽裝置,提出了柔性浮動保溫技術體系,有效解決了大型地下蓄熱水池的邊坡穩定性、防滲漏和保溫等問題。目前,相關技術已應用于西藏自治區浪卡子縣太陽能供暖工程蓄熱水池的設計和建造中,并取得了較好的運行效果。

總的來說,蓄熱設備是太陽能熱利用系統的重要組成部分,以水為介質的顯熱蓄熱技術具有成本低、安全、穩定等優點,已大規模應用于太陽能熱利用系統中,但此技術也存在體積大、蓄熱密度低等局限。相變蓄熱技術是當前蓄熱技術的研究熱點,雖然在技術研究方面已有一定突破,但在實際使用中仍存在不穩定、效率低等問題,尚需進一步研究發展。

2.3" 運行調控

除單個產品性能外,系統運行調控方法也是實現太陽能熱利用系統高效運行的關鍵。目前的研究重點主要集中在以太陽能為主的多能協同供能系統各環節的調節方面。

在大型太陽能供能系統的運行調控方面,莊照犇[13]針對太陽能集熱系統的熱力/水力平衡性能進行了分析,提出了一種結合太陽輻照度、環境溫度、進口溫度的太陽能集中集熱系統變流量調節方法,提升了集熱系統的集熱效率。周喜超等[14]分析了不同運行策略對季節蓄熱供熱系統在蓄熱季時系統性能的影響特性,研究發現:季節蓄熱水體溫度分層對系統集熱性能的影響較大,尤其是在蓄熱季末期,與溫差控制策略相比,采用變流量定溫運行策略時該系統的集熱效率最大可提高4.8%。

此外,在建筑太陽能熱利用系統中,由于太陽能熱利用存在不穩定性,通常與光伏發電、熱泵、蓄熱等形式結合應用,此狀態下,對太陽能熱利用系統的運行調控宜與建筑能耗的智慧管控系統相結合,基于建筑用能需求及產能量預測,對太陽能熱利用系統的供熱、蓄熱量進行調節。例如:孔祥強等[15]基于多元線性回歸算法,構建了直膨式太陽能熱泵系統的性能預測模型;何迪等[16]基于粒子群優化(PSO)算法優化了徑向基函數(RBF)神經網絡模型,從而提高了PV/T系統發電量、集熱量的預測準確率。以上預測方法為基于預測的系統運行調控提供了研究基礎。當前建筑能源管理系統中,主要關注暖通空調的系統能耗,對其他子系統的關注較少[17],因此基于“產-蓄-供-用”耦合的系統運行調控尚需進一步開發。

3" 應用技術的最新進展

近年來,在“雙碳”目標的驅動下,太陽能熱利用技術在太陽能熱水系統、太陽能供暖系統、太陽能制冷空調系統及太陽能工農業應用等領域取得了較快發展。

3.1" 太陽能熱水系統

太陽能熱水系統的應用相對比較成熟,當前市場上關注較多的是智能控制系統,例如:山東力諾瑞特新能源有限公司推出了太陽能熱水器智能控制系統,通過實時監測與控制,可提升系統運行的可靠性與穩定性。

針對太陽能熱水系統的碳減排評估方法,中國建研院聯合太陽雨集團有限公司開展了太陽能熱利用系統碳減排計算方法研究,建立了碳減排測試場,基于實測數據與模擬研究提出了不同氣候資源條件下太陽能熱利用系統實際運行的碳減排量計算方法,并編制完成了國家標準《基于項目的溫室氣體減排量評估技術規范 太陽能熱利用》(尚未正式實施),可為太陽能熱利用系統的碳減排量評估提供科學合理的標準化方法。

3.2" 太陽能供暖系統

近年來,隨著清潔取暖及低碳轉型的推進,太陽能供熱技術成為太陽能熱利用的重要方向,中國太陽能供暖工程的數量逐步增多,尤其是在太陽能資源豐富的西部地區(例如:西藏自治區),已經建成了多項太陽能供暖工程。針對太陽能供暖系統的研究主要集中在太陽能集熱、蓄熱、輔助能源等容量配置設計及優化方法,以及大型太陽能集熱場的串并聯優化等方面。

中國建研院聯合日出東方等單位,依托“十三五”國家重點研發項目支撐,針對大型集熱場中太陽能集熱器數量多、組合方式復雜、流量分配不平衡等特殊問題,以精準預測集熱性能為目標,建立了不規則太陽能集熱器陣列的水力熱力平衡分析模型,開發了太陽能集熱器最優串并聯配比與最佳流量參數的優化設計方法,并引入最小阻滯距離參數優化太陽能集熱器陣列的不凝性氣體排氣設計,可為大型太陽能集熱場的設計提供技術支撐。該技術已應用于世界海拔最高、中國規模最大的西藏自治區仲巴縣城太陽能熱電聯供工程中,根據第三方測試結果,其集熱系統的太陽能轉化效率可達59.1%。

此外,針對以太陽能為主的多能協同供能系統存在的系統冗余、協同度低、實際運行效率不佳等問題,通過建立典型模型,開展建筑用能特性與多能協同供能系統供能特性的耦合研究,提出了太陽能多能協同設計方法,開發了建筑太陽能供能系統優化設計方法及工具,可實現太陽能集熱/發電、儲熱蓄電、用熱用冷用電的逐時耦合計算。經驗證,該方法計算得到的逐時集熱量、發電量結果偏差均在10%以內,大幅提升了多能協同供能系統“產-蓄-供-用”各環節的協同度,可支撐太陽能多能協同規模化應用。

3.3" 太陽能制冷系統

在高效太陽能制冷技術領域,國際上,IEA SHC TCP先后設立了Task 38“太陽能空調與制冷”、Task 48“太陽能制冷系統質量保障與支持”、Task 53“新一代太陽能供熱制冷技術”幾項研究任務,對高效太陽能制冷技術展開研究,致力于不斷提高太陽能制冷系統的能效。美國加州大學對復合拋物面集熱器(CPC)驅動的太陽能制冷系統進行了實驗性能研究,該制冷系統的日均效率達到0.36~0.39。意大利那不勒斯非里德里克第二大學提出的新型槽式太陽能集熱器(PTC),可使太陽能制冷系統的實測峰值效率達到0.6。

目前,中國太陽能制冷的技術路線主要包括太陽能集熱器結合吸收或吸附式制冷、光伏發電結合壓縮式制冷。由于制冷系統需要同時處理熱濕負荷,理想制冷循環的蒸發溫度約為5~7 ℃,但滿足該溫度需求的太陽能制冷系統的制冷性能系數(COP)較低,介于0.3~0.4之間。針對上述問題,上海交通大學的研究人員[18]引入除濕換熱器循環,針對吸收循環、壓縮循環與除濕循環高效匹配耦合開展了研究,構建了太陽能電能聯合驅動的除濕空調理論循環,開發了太陽能熱能與蒸汽壓縮制冷循環耦合的空調樣機并進行了測試。經第三方檢測,樣機實測供冷量可達16 kW,太陽能熱力COP達到0.56、電力COP達到7.12。該技術已在新加坡濱海灣公園實地應用,運行效果良好,進一步提升了太陽能制冷能效,拓展了太陽能制冷系統的應用場景。

3.4" 太陽能工農業應用

太陽能熱利用技術在工農業也有廣泛的應用,涵蓋紡織、原油加熱、食品加工、農業大棚、農業養殖、農副產品加工等領域。

在農業應用領域,研究主要集中于太陽能在溫室大棚及農產品干燥領域的應用。例如:針對北方地區夜間溫室大棚內外溫差大、降溫迅速等問題,王建川等[19]、蔣綠林等[20]分別提出了采用太陽能結合相變蓄熱,以及太陽能結合地源熱泵的方式,以提高溫室大棚的室內溫度。Chen等[21]提出了一種將窄槽式集熱器(NTC)與固體除濕劑相結合的溫室大棚熱濕調控系統(HHNG),可將溫室大棚的夜間相對濕度從94.2%降低到81.3%。在農產品干燥方面,目前小規模用能場景下,可通過搭建簡易太陽能干燥裝置實現100%利用太陽能滿足干燥用能需求。而大規模連續生產用能場景下,則較難實現100%利用太陽能,需要結合輔助系統以克服太陽能間歇性、不穩定性等問題[22]。例如:劉碩楠[23]研究了太陽能熱泵耦合干燥裝置的運行模式對香菇品質的影響,發現太陽能輔助熱泵間歇運行干燥模式下的香菇品質最好。

在工業應用領域,太陽能熱利用技術已應用于園區集中供熱、紡織[24-25]、食品加工[26]、石油開采、原油管道加熱[27]等領域。例如:朱克慶等[26]分析了太陽能蒸汽用于主食加熱的可行性與經濟性,提出了太陽能蒸汽用于主食加熱的潛力。吳洋洋等[28]開展了“太陽能+工業余熱”協同相變儲能原油加熱系統的開發研究,以經濟性、環保性和可靠性為目標,提出了該系統在寒區浮頂油罐加熱維溫下的最佳運行策略;另外,還協助大慶油田建立了首套太陽能熱利用實驗平臺,實現了太陽能利用率的增長,增幅達到20%~25%。

此外,太陽能熱利用技術還可用于太陽能海水淡化[29]、太陽能制氫[30-31]、太陽能催化還原二氧化碳[32]等領域,利用太陽能替代傳統能源,推動綠色低碳發展。從全球范圍內來看,利用太陽能滿足工業過程用熱需求呈現出良好的發展趨勢。

4" 太陽能熱利用工程實例

4.1" 太陽能熱水系統

太陽能熱水系統是中國最常見的太陽能熱利用系統形式。2023年,太陽能熱水系統新增裝機容量占中國太陽能熱利用系統新增裝機容量的83.0%,其中,59.3%為分布式太陽能熱水工程,主要應用場景為醫院、酒店、學校等公共建筑的生活熱水供應。

4.1.1" 聊城一中太陽能熱水工程

本項目位于山東省聊城第一中學高鐵新城校區,采用平板型太陽能集熱器與真空管型太陽能集熱器耦合空氣源熱泵系統,為校區內9號、13號、14號和15號宿舍樓,以及10號和12號餐廳樓提供生活熱水。該項目于2023年9月建設完成,預計年節約標準煤300 t,其實景圖如圖7所示。

4.1.2" 北京市某住宅太陽能熱水工程

本項目為無水箱壁掛式太陽能熱水工程,位于北京市海淀區某住宅小區,屬于安置房改造項目。采用無水箱真空管太陽能熱水系統并配合燃氣壁掛爐耦合運行,以保障供能穩定性與節能性;系統的集熱部分和儲熱部分連為一體,整體安裝于建筑外立面,可節約室內及屋頂空間,其實景圖如圖8所示。

4.2" 太陽能供暖工程

4.2.1" 西藏自治區仲巴縣城太陽能熱電聯供工程

本項目是“十三五”國家重點研發計劃中“建筑清潔能源冷熱電聯供關鍵技術及示范”項目的示范工程,位于海拔4700 m的西藏自治區仲巴縣城,是目前全球海拔最高的大型太陽能熱電聯供項目。該系統由太陽能集熱場+蓄熱鋼罐組成,可滿足當地政府機關、醫院、學校、住宅等各類建筑共計11.55萬m2的供暖需求;同時,項目搭配光伏發電系統,由其滿足集熱泵、循環泵等各類用電設備的能源需求。目前該項目已投入運行,實測其2022年供暖期的太陽能保證率達到100%,其實景及功能區域分布如圖9所示。

4.2.2" 河北省某季節蓄熱太陽能供熱采暖工程

本項目位于河北省張家口市,為季節蓄熱太陽能供熱采暖工程,集熱器面積為1.25萬m2,蓄熱容量為6萬m3,供暖面積約為5萬m2。本項目中平板型太陽能集熱器采用架空安裝的方式,不占用土地面積,其實景圖如圖10所示。

4.3" 太陽能工農業應用工程

4.3.1" 山西省某太陽能干燥工程

本項目位于山西省臨汾市,采用270 m2雙通式太陽能集熱管,額定功率為176 kW,在09:00~18:00時間段內可以實現100%由太陽能滿足烘干需求,其他時間由空氣源熱泵烘干機組

供能。該項目已于2023年3月建設完成,其實景圖如圖11所示。

4.3.2" 某奶牛場巴氏消毒工程

本項目位于江蘇省連云港市,采用太陽能集熱系統收集熱量儲存在集熱水箱,然后向恒溫水箱提供基礎水溫,并通過電加熱設備將熱水溫度提升至80 ℃后,再供給巴氏消毒設備以對儲奶器中的奶源進行消毒處理。項目采用能量梯級利用的方法,有效提高了太陽能利用率,其實景圖如圖12所示。

5" 總結與展望

本文對近幾年中國在太陽能熱利用技術關鍵設備、系統集成方面的重要技術突破進行了梳理,對太陽能熱水供應、太陽能供暖、太陽能制冷、太陽能工農業應用等應用形式的最新進展進行了歸納總結,得出以下主要結論:

1)中國太陽能熱利用應用形式以太陽能熱水供應為主,已經向智能化、精細化方向發展。

2)在清潔取暖進程及“雙碳”目標的推動下,中國太陽能熱利用技術在供暖、制冷及工農業等領域的應用逐步增多,太陽能熱利用技術的應用形式正向多元化發展。

3)以太陽能為主的多能協同供能系統可以在有效解決太陽能資源不穩定性問題的同時提升系統經濟性,是未來低碳發展的重要方向。目前太陽能多能協同供能系統已經提出了“產-蓄-供-用”各環節的設計方法,未來應進一步實現智能化、簡約化,推動太陽能多能協同供能系統高質量、規?;瘧?。

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RESEARCH PROGRESS AND OUTLOOK OF SOLAR THERMAL UTILIZATION TECHNOLOGY

Xu Wei1,2,He Tao1,2,Zhang Xinyu1,2,Li Bojia1,Bian Mengmeng2

(1. Institute of Building Environment and Energy,China Academy of Building Research,Beijing 100013,China;

2. State Key Laboratory of Building Safety and Environment,Beijing 100013,China)

Abstract:Solar thermal utilization is one of the important application forms of renewable energy. This paper reviews the important breakthroughs in key components and integrated technologies,such as solar collectors,heat storage,and system design methods in China in recent years. It summarizes the latest developments in application forms such as solar hot water supply,solar heating,solar cooling,and solar energy industrial and agricultural applications,and looks forward to the development trend of solar thermal system. The application form of solar thermal utilization in China is mainly focused on solar hot water supply,which has developed towards intelligence and refinement. Driven by the clean heating process and the goal of emission peak and carbon neutrality,the application of solar thermal utilization technology in heating,cooling,industry and agriculture in China is gradually increasing,and the application forms are diversifying. A multi-energy coupled system mainly based on solar energy can effectively solve the problem of solar energy resource instability while improving system economy,which is an important direction for future low-carbon development.

Keywords:solar thermal utilization technology;solar water heating;solar heating;solar cooling;multi-energy coupled systems;research progress;development trends

收稿日期:2024-05-31

基金項目:“十四五”國家重點研發計劃項目——太陽能富集區零碳建筑關鍵技術研究與示范(2022YFC3802700)

通信作者:邊萌萌(1996—),女,碩士、工程師,主要從事建筑節能與可再生能源應用方面的研究。bianmengm@126.com

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