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1、1 0 51 0 51 0 51 0 51 0 51 0 51 引言近年来 受拉闸限电 煤炭告急 石油涨价等一系列常规能源短缺和环保要求的双重压力下 清洁能源特别是太阳能的开发和利用迎来前所未有的机遇节能环保的太阳能产品迅速走俏2 0 0 5 年 我国可再生能源法正式颁布国家用法律保障 政府补贴等方式大力推进节能进程 支持在农村和边远山区开发利用生物质能太阳能风能地热能等新能源和可再生能源 一时间太阳能产业成为我国最活跃的投资热点之一 目前 我国正在建设节约型社会 太阳能这一绿色产业必将成为未来我国的主导产业 且也必将逐步成为人类的基础能源之一 这些都为太阳能产业未来的发展提供了广阔的市场开拓
2、空间 为了进一步探讨大力投资发展太阳能产业的可行性 本文下面将根据当前太阳能产业发展的概况 对与其相关的主要技术进行分析和评价大力支持太阳能 产业的可行性分析沈飞 梁雪春 ( 南京工业大学 系统工程研究所南京 2 1 0 0 0 9 )2 太阳能产业的发展现状分析2 . 1 国际在人类生存环境遭到破坏严重 能源需求日益紧缺的今天如何开发环保能源成为全球关注的一个热点话题太阳能作为一种清洁能源 更是受到世界各国的重视 在美国 荷兰 德国等许多国家太阳能已成为商业化程度最高 利用最广泛的可再生能源之一太阳能热水器 太阳能电站 太阳能空调太阳房等已非常普及2 0 世纪8 0 年代美国建成抛物面槽太阳
3、能发电站俄罗斯澳大利亚瑞士也相继建成了太阳能发电厂而日本的太阳能发电系统早在1 9 9 2 年就已经和电力公司电网联网到2 0 0 0 年已有7 万个家庭安装了太阳能家庭发电设备 当前 将太阳能热水器 太阳能空调和太阳能电池发电与建筑物一体化的新型太阳能建筑已在欧美和日本等地方进行示范 并引起强烈反响摘要: 本文密切联系我国当前社会经济的发展状况以我国太阳能资源状况及其产业发展现状为背景对太阳能产业中的主 要产品如太阳能热水器太阳能光伏产品太阳能热发电 太阳能利用与建筑一体化进行了技术评价为大力发展我国太 阳能产业解决我国迫在眉睫的能源紧缺环境污染等问题提供一些依据太阳能发电技术日趋成熟2 0
4、 0 4 年全球安装的太阳能发电系统容量已超过1 0 0 0 兆瓦 最新的世界能源统计资料表明太阳能发电产业在最近5 年的年均增长速度超过3 0 %2 . 2 国内目前我国仅太阳能热水器行业就有约1 0 0 0 家企业从事研发 生产 销售和安装该行业年增长率达到3 0 %年生产量为6 0 0 万平方米 太阳能热水器还出口到欧洲和东南亚各国太阳能热水器作为我国近年来迅速发展的新型产业已形成完整的产业体系2 0 0 4 年总产值已经超过1 2 0 亿元 年生产量已经是欧洲的2 倍 北美的4 倍 并仍然以每年 2 0 % 3 0 % 的高速度递增到2 0 1 0 年 国内市场容量将达到6 0 0 亿
5、元 在高速发展的同时 由于许多地方政府对之寄予超高期望太阳能热水器行业的竞争非常激烈山东江苏北京是太阳能热水器主要生产基地基金项目连云港市新浦区工业经济发展规划作者简介沈飞1 9 8 2男南京工业大学系统工程研究所硕士研究方向为循环经济及系统规划与评估E C O L O G I C A L I N D U S T R Y W A T C H产业观察1 0 6E C O L O G I C A L E C O N O M Y在太阳能电池领域 目前国内规模最大技术最先进的生产基地分别在南京和无锡即位于南京江宁开发区南京中电光伏科技有限公司和无锡尚德太阳能电力有限公司尚德可能在2 0 0 8 年问鼎
6、全球三强江苏已成为国内最大的太阳能电池生产省份南京玻璃纤维研究设计院与以色列一家公司日前签约共同在江宁开发区建设国内第一座太阳能热发电示范电站 预计2 0 0 5 年年底发电上网 尽管示范电站的规模只有7 0 千瓦只可供2 0 户居民使用但该工程是用国际最高水平的技术尝试太阳能的热利用一旦成功能源危机和环保难题有望获得一种新的解决方案3 太阳能资源状况及技术评价3 . 1 主要特点及状况首先 太阳能资源可定期再生 其可用的资源总量几乎不存在上限通常采用年资源总量 也可称理论储量来表明资源供应潜力其次 太阳能资源中有多少能够被利用取决于该资源被转换成有用能的工艺技术水平 从能源规划角度来说对太阳
7、能能量的定义必须估计在利用这种资源的技术经济制约条件下的真正有用的数量范围也就是资源可获得量或者说是可利用量再次太阳能能量的分布极其分散主要取决于受太阳照射的面积与角度 它不可能集约化生产最后 太阳能能量的强度有鲜明的周期性和不确定性 受年周期 日周期以及不确定的阴晴雨雪天气的影响由于上述特点 人们在对太阳能的非光合利用寄予极大期望的同时大部分太阳能技术尚未商业化太阳能资源的利用率还很低根据过去测量的太阳能年辐射总量的大小 我国太阳能资源可划分成资源丰富 6 7 0 0 M J / m2. a较丰富5 4 0 0 6 7 0 0 M J / m2. a一般4 2 0 0 5 4 0 0 M J
8、 / m2. a 和贫乏在第一章中作者从研究的背景及意义出发，阐述了主要研究内容与技术思路，首先简述了可再生能源和新能源的特点以及国内外太阳能环保材料的应用、太阳能材料在建筑中的应 用原理及国内外太阳能建筑的发展。从中列举了大量的数据事实依据。从太阳能热水建筑、采暖建筑、空调建筑、PV建筑四方面阐述了应用的原理，并列举了国外最大的太阳能社区 荷兰中部城市阿姆斯弗特附近概况与美国以“零能耗”为目标的建筑发展，高效利用太阳能是“零能耗住宅”技术的关键。对国内的太阳能发展列举部分城市如广州、深圳的现有太 阳能建筑阐述其优点从而引出上海发展的需求性。 第二章根据上海太阳能建筑发展的现状及存在的问题提出
9、现上海建筑在太阳能环保材料运用中应对其认识不足，工作起步晚、发展趋势估计不足、发展起点相对较高因而发展相当 缓慢，另外建筑设计人员与建设单位普遍对太阳能利用技术不熟悉，政府的扶持政策与激励机制也为空白。从全球对环保、节能两方面的迫切需求出发，上海在此方面的发展相对落 后与国际化大都市的发展要求。从而根据实际情况引用现实数据，提出上海发展太阳能建筑的意义。上海是没有常规能源但又耗能巨大的城市，并正在向“一个龙头、三个中心”的 国际大都市方向发展，因此从长远与环保要求来看，上海应着力发展清洁能源及其电力，就是说应发展太阳电池，因此从现在起就研究示范开发太阳电池屋顶并网发电技术是理所当 然的事。 既
10、然发展太阳能建筑成为城市建筑发展理所当然的趋势，势必需研究发展的条件与发展的可行性。在第三章中作者首先对上海的自然资源条件进行分析，对城市全年的日照时间进 行事实举证来说明上海的太阳能资源是有相当利用价值的。然后从建筑技术与建筑节能技术、光热元件技术、光电元件技术、太阳能器件与建筑的融合技术四方面来分析技术的可行 性。上海人才、技术处于全国先进水平，只是缺乏试验及事实数据。而在社会经济效益方面根据统计，上海人均GDP已达4000美元，居全国之首，上海人民应该说有经济能力购买有 关的家用太阳能设施。上海利用太阳能有一定的节能效益，如将节能效益还本，回收期较长。若规模经营，可缩短回收期：如在整个大
11、楼小区安装，太阳能系统成本可明显下降。国 外大规模加热系统带有季节型储能装置，可降低成本30；PV系统能利用系统能源回收期较长，约8-10年，但将系统优化如回收太阳电池的热效应，可大大缩短回收期。而且，作为 一个国际性的大都市，有效的利用太阳能可明显提高环境的清洁性，对生态环境有利，有可持续性，更能响应2010年世博会的绿色环保口号。对建筑行业来说，充分利用太阳能能提 高建筑业的科技含量，推动建筑业技术朝绿色环保方向发展的速度是可行的。而推动节能建筑的发展最重要的关键离不开其发展的支撑条件：政府的支持、建筑界与节能界发展的热 点、宣传的有效性、切合实际的扶持政策。从以上四大方面推动上海发展太阳
12、能建筑是可行的。 既然发展是可行的，那么就应为可行的发展制定正确的规划目标。在第四章中作者简述了上海的现有实际情况与规划的思路。指出上海首先要发展的太阳能建筑恐怕不是被动式的 采暖建筑，而是主动式为主的城市太阳能建筑，如太阳能热水建筑，太阳能空调建筑和PV建筑等，发展太阳能建筑宜以建筑设计为核心，抓好太阳能器件与建筑的融合，既要体现城 市建筑的美观，又要实现太阳能的有效利用。上海发展太阳能建筑要从上海实际现状出发。上海的实际情况是基础差，发展慢，因此首先宜做好技术开发、样板示范工程，并做好技 术和效益评估，把成功的技术经验推开，实现高速发展与产业化。探讨不同阶段的发展目标如何确定?指出两个方法
13、。一是外推顺延法，根据逐步稳固发展原则不断扩大。另一个是 倒推法，即从二、三十年后上海达到什么目标倒推过来。例如有专家认为：到本世纪中期，大约30的能源来自太阳能；也有专家认为20-30的电力来自太阳电池发电；还有专家 预测，二三十年后，小型建筑用能的80，大型建筑用能的40要来自太阳能等等。以这些目标作规则目标来倒推各阶段目标。而后详细论述了上海现有的太阳能光伏技术与太阳能 热利用技术现状，重点阐述了太阳能热水器、太阳能空调制冷及太阳能发电技术。并应用的事实建筑来规划上海建筑与太阳能技术结合的目标。并对已完成的计划及阶段目标进行了 论述，如开发性示范工程、“绿色世博”、太阳能生态小区等。 本
14、文第五章为总结大章，旨在让读者知晓面对全球性的能源贫乏问题，应如何面对?上海应该要抓住国内外可再生能源市场快速发展、技术日益成熟的机遇，根据国家能源政策、上 海发展循环经济和能源结构优化、产业结构升级的总体要求，开发与应用并举，政府引导与企业发挥主体作用相结合，形成合力，加快推进。总之，我们应当努力开发探索新能源、 运用新能源。政府应大力扶持新能源。从国外价格补贴情况、国内现有政策配套支持、税收合理性、资金政策鼓励措施及上海近三年将大力发展太阳能应用项目的事实证明了政府优 惠扶持政策的大力推行。另在此章中指出由于时间及工作的局限性未在经济可行性方面给予实际的数据案例来进行对比论证，在将来的工作
15、中继续予以重视并弥补。 综上所述，笔者认为，在目前的能源环境下，发展新兴能源是大势所趋。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来 越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。中国太阳能利用进入大规模实用阶段的条件已 经成熟。中国已经成为世界上产量最大的太阳能消费品生产国，形成了广阔的农村太阳能光伏产品消费市场，并网太阳能光伏发电站及建筑物屋顶并网太阳能光伏发电工程也已开始 启动。其中，太阳能作为传统能源的替代品，由于它的利用条件和经济因素等原因正被人们广泛使用，但是怎样
16、合理使用和制造太阳能设备，有效使用太阳能这一清洁能源需要政府 有关部门的积极引导和合理安排，实现有序利用和产业扶持，并逐步减少使用矿物能源，使太阳能利用产业成为最具投资价值的产业。 因此在目前的能源环境下，发展新能源是大势所趋，随着可再生能源法的颁布和实施，为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障；京都议定书的签定，环保政策的出台和对 国际的承诺，给太阳能利用产业带来机遇；西部的大开发，为太阳能利用产业提供巨大的国内市场；原油价格的上涨，中国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持 的力度，所有的这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。通过对太阳能等新兴能源的开发利用，减少传统能源的污染和对大气环境的影响，使全世界的天更蓝，水更美 ，为我们的子孙后代创造一个美好的未来一起去努力奋斗。本文链接：http:/ 授权使用：燕山大学(ysdx)，授权号：7dbad4b6-4a8b-4d89-8fa4-9e
