我国太阳能的利用

　　摘要：本文通过对国内、国外太阳能使用的新技术的简介，根据我国西部使用太阳能的成功的范例，提出对我国使用太阳能的希望。

　　一、太阳能发展情况介绍

　　我国太阳能资源丰富，全国2／3地区日照小时数大干2 200 h， 2007年底，我国太阳能热水器年生产能力达到1500万平方米，在用太阳能热水器总集热面积达1亿平方米，生产量和使用量均居世界第一。全国有1000多家太阳能热水器生产企业，年总产值近120亿元。我国还广泛应用太阳房、太阳灶、太阳能温室大棚等太阳能热利用技术。

　　相对于生物质能发电、风力发电等其他可再生能源，太阳能光伏发电由于具备充分清洁性、绝对安全性、相对广泛性、长寿命和免维护性、资源充足性以及潜在经济性等无可比拟的优点，得到迅速发展，在长期能源战略中占有更加重要的地位。2002年，光伏发电总容量仅为540MW；到2005年，世界光伏发电总容量已超过2．5GW，其中并网发电占全部光伏发电总容量的80％以上。预计2010年将增至18GW(1800万kW)；2030年全球光伏发电装机容量将达到300GW；到2050年太阳能光伏发电将达到世界总发电量的10％～20％。

　　与国际上蓬勃发展的光伏发电相比，我国落后于发达国家10～15年，但我国光伏产业正以每年30％的速度增长。太阳能电池价格逐渐从2000年的40元／w 降到2004年的27元／w，更促进了国内太阳能市场的发展。2005年，我国光伏发电装机容量已达到7万kW以上，光伏电池制造能力超过200MW。

　　十一五期间，我国一方面采用户用光伏发电系统和建设小型光伏电站解决偏远地区供电问题；另一方面借鉴发达国家发展屋顶光伏发电系统经验，在经济较为发达、现代化水平较高的大中城市、公益性建筑物和其他建筑物以及道路、公园等公共设施中推广使用光伏电源，到2010年将建设总容量为5万kW 的屋顶光伏发电项目。目前，与其他发电方式相比，光伏发电成本还很高。我国应积极开发太阳能特别是太阳能光伏发电技术，在对国外先进的光伏发电技术消化吸收的基础上，加紧研制和开发光伏发电的核心技术，开发具有我国自主知识产权的光伏发电专利技术。

　　2007年我国光伏发电产业发展迅速，光伏电池及组件生产厂已有20多家，年生产能力约1 50万千瓦，，高纯度硅材料、硅锭、硅片、电池和组建生产能力分别达N25 MW、580MW 、500MW、1 400MW和1 087MW，居全球第三

　　太阳能工业的年增长率估计在20％左右，潜力是巨大的。由科技部与国家发改委共同启动的可再生能源与新能源国际科技合作计划中指出，太阳能光热发电和光伏发电系统，薄膜太阳能电池和其他新型太阳能电池，太阳能综合建筑，低成本、低污染太阳能高纯硅材料生产技术，太阳能热利用技术工业应用等应成为重点支持领域的基础科学与应用技术研究。太阳能发电， 包括光伏发电与热发电， 是重大专项重点。大力加强新型光伏电池及光伏电池材料的探索与研发，大幅度降低成本、提高效率，尽快实现大批量光伏硅材料国产化，开拓应用， 并形成大规模产业。同时，要探索新的太阳能利用模式，要及早部署荒漠地区集中式超大规模太阳能电站的分阶段研发与示范， 与荒漠地区生态治理及资源开发利用紧密结合。2 0 2 0年建成十万千瓦级示范电站，2 0 3 0年建成百万千瓦级示范电站，才能填补此后与时俱增的能源缺口。建立大型太阳能基地，还要解决大型太阳能电站有效融入电力系统、储能与输电有关的电力技术难题。

　　二、国内太阳能主要用途新技术介绍

　　太阳能是最主要的可再生能源资源，利用领域极其广阔，如太阳能采暖、太阳能热发电、太阳能沼气以及苦咸水海水淡化等，制氢的多途径探索研究，以及太阳能发电的研发、示范、产业化与大规模应用。当太阳能光热与光伏的概念逐渐被广大地区接受并被运用时候，我们的太阳能工作需要在新的领域里取得进展，必须寻找新的太阳能利用模途径利用的路子，既能够在外延识，又能够真正改善人民生活。

　　1、太阳能空调与供热综合

　　用太阳能集热器(平板集热器、真空管集热器)产生热水，夏天通过溴化锂吸收式制冷机制冷，供空调使用，系统可全年提供生活用热水，冬天可以用作采暖。制冷机驱动热源温度75～90℃ ，系统可配备辅助能源或与热泵配合，全天候自动运行。太阳能空调系统适用于集中供热和中央空调。

　　应用前景： 建筑物及工农业生产上的太阳能冷一热并供系统，如宾馆、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖、温室种养等。吸收式制冷机还可以应用于工业生产中各个行业，如电力、化工、化肥、；台金、陶瓷、纺织、钢铁等，利用生产过程中的废热制冷。也可以利用地热热水制冷，供旅游或种养业应用。

　　2、太阳能观光电动车

　　太阳能观光电动车主要通过高效太阳能电池板吸收太阳能产生动力，从而可以实现以太阳能为主导能源驱动车辆运行，不会造成环境污染，起到环保效果。

　　适用范围及应用条件： 太阳能观光电动车适用于住宅小区、公园、旅游景点等。太阳能电动车作为一种观光运输工具，清洁环保，不会造成环境污染，市场潜力大。太阳能观光电动车已经在西藏拉萨市、福建厦门鼓浪屿投入使用，根据各方面反映应用效果很好。太阳能观光电动车采用的是最清洁能源太阳能作为动力驱动，对环境不会造成污染。且能使行使里程得以延长。项目技术成熟。推广应用能产生巨大经济效益和社会

　　3、复合式太阳能食品干燥系统

　　复合式太阳能食品干燥系统包括：加热、调湿、通风、换气、自动控制、窑体建筑及保温门等。其中控制系统由前端机和主机组成，是一套智能化程度较高控制设备。系统主机为一台多媒体配置的通用微机，配一大屏幕显示器和一个电容式触模屏。系统的前端机为一台专用的微电脑控制系统。本食品干燥系统应用范围很广，它不仅适用腊肉、腊肠的干燥，而且还适用其它腊制品、鱼类制品和肉制品的干燥。该系统功能齐全、稳定可靠，操作简单，易于用户掌握；被广泛运用于如广州皇上皇、中山今荣等各类食品加工企业。

　　4、多热源自动供热水系统

　　多热源自动供热水系统由太阳能集热器、采暖换热器、电磁辅助加热器、电控自动排气阀、定(恒)温水控制器、自动控制仪、储热水箱构成。将太阳能与采暖系统巧妙的结合在一起。在不增加采暖系统负荷的情况下，冬季的晚上或阴雪天气，利用采暖系统循环水的余热，对储热水箱内每天注入的凉水进行热交换，待储热水箱内的水温与采暖系统水温平衡后，不再消耗采暖系统的热量；白天太阳能将储热水箱内经过与采暖热源交换后产生的热水再加热升温。随着采暖系统的水循环将太阳能产生的热量补充到采暖系统里。实现了太阳能所产生的热量与采暖热源相互补充。通过定(恒)温水控制器。可设定每天24小时恒温供水。春、夏、秋三季的阴雨天和每天的早晨，在太阳能产生的热水达不到洗浴温度时，通过电脑控制，根据水箱内的具体温度，分档自动启动管道电磁加热器，对流径管道内的水进行补充加热至40 oC以上。达到用多少水就加热多少水，最大限度的降低电能消耗。该供热水系统以每个单元为一个供水单位， 每户装表计量。用热水同使用自来水一样方便。

　　多热源自动供热水系统的运行能源消耗：充分利用太阳能，每天2 4小时自动供恒温热水。供热水成本与用常规能源相比降低85％以上。按每天每户平均供应40 oC以上恒温热水1 50升计算。以6层楼房每层2户为标准。共计12户，每天总供水1800升。X H一1．2T一1型。全自然循环， 自动补水。适用于平顶楼房，春、夏、秋三季的晴好天气，没有任何能源消耗，阴雨天或早晨，利用管道电磁辅助加热，用多少水就加热多少水，将电能消耗降至最低；北方冬季利用暖气的余热与太阳能互补，全天24小时供热水。因我国北方的暖气是按最低气温时设计。保险系数大，利用换热器在保温水箱内换热，每天为1 2户加热1 800升水，消耗的热量仅相当于建筑面积1平米消耗的热量。因此除了春、夏、秋的早晨或阴雨天。管道电磁辅助加热的电能消耗、及冬季利用暖气余热加热保温水箱的水有部分能量消耗以外。没有任何能量消耗。该供热水系统节约运行成本85％ 以上。

　　5、风光互补发电道路照明系统

　　风力、太阳能光伏发电互补供电照明系统(简称“风光互补道路照明系统” )。是利用风力发电机和太阳能电池将风能和太阳能转化为电能用于道路照明的装置，两个发电系统在一个装置内互为补充，为道路的照明提供了更高的可靠性，具有广泛的推广利用价值。该照明系统具有不需挖沟埋线、不需要输变电设备、不消耗市电、安装任意、维护费用低、低压无触电危险、使用的是洁净可再生能源，是真正的环保节能高科技产品，它代表着未来城市道路照明的发展方向。目前在欧、美、日开始大量使用。中国也开始应用。

　　主要技术性能及指标： 系统部件寿命： 高效永磁风力发电机1 5年， 太阳能电池板20年以上；发电系统可提供：DC直流或AC交流输出。电压范围宽1 2—220V：系统工作方式：全自动运行，无人值守；系统设计输出功率：可根据负载情况灵活配置；系统的设计可以为： 一体化设计(如： 风光互补路灯)、风光互补独立供电系统等。

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