云南全球太陽(yáng)能供暖和工農(nóng)業(yè)供熱發(fā)展現(xiàn)狀

為促進(jìn)太陽(yáng)能集熱技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔供暖工程中發(fā)揮更大作用，在由國(guó)家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、中國(guó)工程熱物理學(xué)會(huì)、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)共同舉辦，國(guó)家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司共同承辦的2019第五屆中國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電大會(huì)上，特別設(shè)置太陽(yáng)能供熱技術(shù)論壇。

在太陽(yáng)能供熱技術(shù)論壇上，國(guó)家發(fā)改委能源研究所副研究員胡潤(rùn)青應(yīng)邀作了題為“全球太陽(yáng)能供暖和工農(nóng)業(yè)供熱發(fā)展現(xiàn)狀”的主旨報(bào)告。她總結(jié)了太陽(yáng)能集熱技術(shù)在供暖、工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，并介紹了一種太陽(yáng)能光伏熱水器PVT的技術(shù)情況和發(fā)展現(xiàn)狀。其報(bào)告全文如下，以供參考。 

一、全球太陽(yáng)能熱利用市場(chǎng)總體情況

表1：全球太陽(yáng)能熱利用市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)IEA和REN21的報(bào)告，全球太陽(yáng)能熱利用市場(chǎng)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，2018年保有集熱面積達(dá)到480GWth（6.86億m2）。但是，全球市場(chǎng)增長(zhǎng)增速放緩，2014年以來(lái)全球太陽(yáng)能熱利用運(yùn)行保有量的年增長(zhǎng)速度均低于光伏發(fā)電和風(fēng)電，2018年僅為2%，遠(yuǎn)低于光伏發(fā)電（25%）和風(fēng)電（10%）。

1、中國(guó)的地位和貢獻(xiàn)顯著

2、全球市場(chǎng)分布和發(fā)展

表3：2017年全球新增集熱面積 

從人均太陽(yáng)能熱利用密度來(lái)看的話(huà)，中國(guó)僅排在全球第8位，有7個(gè)國(guó)家的人均集熱器面積比中國(guó)要高，普及率比中國(guó)要大。普及率高的國(guó)家既包括巴巴多斯、塞浦路斯等太陽(yáng)資源特別好的小國(guó)家，也有奧地利、以色列、希臘等發(fā)達(dá)國(guó)家。 

2018年發(fā)展Z快的10個(gè)國(guó)家是波蘭、丹麥、印度、塞浦路斯、墨西哥、希臘、澳大利亞、西班牙、南非、法國(guó)。波蘭和丹麥的發(fā)展速度分別是179%和128%，印度有17%的年增長(zhǎng)率，是全球發(fā)展的標(biāo)桿，也給全球太陽(yáng)能熱利用市場(chǎng)帶來(lái)新的機(jī)遇。但是進(jìn)入前10的國(guó)家有4個(gè)國(guó)家的增速僅有2%，也顯示全球市場(chǎng)的疲軟。

3、2018年發(fā)展趨勢(shì)

（1）商業(yè)和工業(yè)企業(yè)的關(guān)注度在提升，特別是新興市場(chǎng)國(guó)家； 

（2）大氣污染治理政策帶來(lái)新的商機(jī)主要有：中國(guó)、波蘭等國(guó)家；

（3）民用熱水需求的增長(zhǎng)（中東、東非、中非）帶動(dòng)制造能力的提升（特別是南歐企業(yè)）； 

（4）能源合同管理模式的增長(zhǎng)；

（5）更多國(guó)家提供財(cái)政支持政策：要求高比例可再生能源供熱。

二、太陽(yáng)能供暖

1、概況

從全球太陽(yáng)能供暖應(yīng)用看，小型系統(tǒng)應(yīng)用Z廣泛的，市場(chǎng)占比達(dá)到90%以上。大型系統(tǒng)處于規(guī)?；l(fā)展的初期，在丹麥及北歐國(guó)家處于快速發(fā)展階段，主要應(yīng)用于當(dāng)?shù)卮蟮墓峁芫W(wǎng)或者是區(qū)域供熱網(wǎng)。

從市場(chǎng)推廣情況看，有更多國(guó)家開(kāi)始做大型太陽(yáng)能供熱項(xiàng)目，主要分布在歐洲。 

2018年，全球有15個(gè)大型太陽(yáng)能供熱項(xiàng)目投運(yùn)， 2018年新增情況并不理想。比2017年有所下降。實(shí)際上2016年的大型太陽(yáng)能供暖項(xiàng)目，特別是丹麥的區(qū)域供熱項(xiàng)目有非常大的增長(zhǎng)。

超大型太陽(yáng)能供熱項(xiàng)目多為季節(jié)性?xún)?chǔ)熱項(xiàng)目。截止2018年底，全球Z大的4個(gè)太陽(yáng)能供熱項(xiàng)目都是季節(jié)性?xún)?chǔ)熱項(xiàng)目，而且太陽(yáng)能保證率都在50%以上，即：2009年建成的Gram項(xiàng)目，集熱面積達(dá)44836m2；2011年建成的Vojens項(xiàng)目，50MWth(69991m2) ；2014年建成的Dronninglud項(xiàng)目，集熱面積37500m2；2016年建成的Silkeborg項(xiàng)目，110MWth。

2、國(guó)家區(qū)域特點(diǎn)

從技術(shù)的角度，太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)即可供熱水也可建筑供暖。從全球太陽(yáng)能區(qū)域供熱市場(chǎng)來(lái)看，各個(gè)國(guó)家有不同的特點(diǎn)。我國(guó)熱水系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)是分開(kāi)的。丹麥等歐洲國(guó)家熱水和供暖是一體的，是一套系統(tǒng)。

根據(jù)IEA的評(píng)估，中國(guó)的市場(chǎng)規(guī)模巨大，但系統(tǒng)技術(shù)水平尚有待提高；奧地利、德國(guó)、丹麥、瑞典等歐洲國(guó)家是全球技術(shù)引領(lǐng)者，也有一定的市場(chǎng)規(guī)模。俄羅斯、烏克蘭等國(guó)則是沉睡的巨人，太陽(yáng)能供熱市場(chǎng)巨大，但有待開(kāi)發(fā)。

大型太陽(yáng)能供暖項(xiàng)目采用的集熱器類(lèi)型，Z多的是平板集熱器，槽式集熱器、真空管集熱器次之。

三、太陽(yáng)能工業(yè)供熱

1、巨大的全球工業(yè)供熱需求

根據(jù)IEA的研究報(bào)告，全球工業(yè)供熱需求非常巨大。2014年全球終端能源消費(fèi)量260EJ，工業(yè)終端能源消費(fèi)量占到32%，工業(yè)用能里有74%是熱的需求。從目前供應(yīng)狀況看， 90%以上都是化石能源，只有9%左右的可再生能源。從終端需求看，高溫?zé)崃π枨笳嫉?8%，中溫22%，低溫30%。低溫?zé)崃Γ?lt;150℃）的應(yīng)用廣泛，可以用于洗滌、消毒、加熱、炊事等多個(gè)行業(yè)。中溫?zé)崃Γ?50-400℃），可用于蒸餾、硝酸鹽熔融、染色、加壓等工業(yè)用途；高溫?zé)崃Γ?00度以上），主要用于發(fā)電行業(yè)和相變過(guò)程。

3、分行業(yè)的工業(yè)熱力需求

各種集熱器的工作原理不同，能夠提供的熱力溫度也不同?？諝饧療崞鳌⒄婵展芗療崞?，平板集熱器的工作溫度都在150度以下，可提高低溫?zé)崃?。槽式集熱器和菲涅爾集熱器可提高中溫、甚至高溫的熱力?/span>

從各行業(yè)的熱力市場(chǎng)需求看，化工行業(yè)的熱力需求量Z多的，食品加工、機(jī)械、采礦、紡織、林木等行業(yè)也有較大的熱力需求量。工業(yè)行業(yè)的熱力需求也有所不同，有的是作為一種能源，有的是一種生產(chǎn)工藝用能，不同熱力需求可通過(guò)不同的技術(shù)來(lái)提供熱力供應(yīng)。

對(duì)于工業(yè)行業(yè)的熱力需求，太陽(yáng)能熱力供應(yīng)有3種方式，一是提供預(yù)熱，國(guó)內(nèi)外都有廣泛的應(yīng)用。二是用槽式或者菲涅爾直接提供蒸汽，直供蒸汽。三是生產(chǎn)工藝加熱，可以是和常規(guī)鍋爐一套系統(tǒng)來(lái)共同實(shí)施，當(dāng)然這個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程中可以是預(yù)熱那樣作為一套系統(tǒng)，也可以是獨(dú)立的兩套系統(tǒng)來(lái)實(shí)施生產(chǎn)工藝加熱。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)熱力來(lái)說(shuō)還面臨非常大的挑戰(zhàn)，首先對(duì)工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，是其產(chǎn)品的質(zhì)量，它的生產(chǎn)產(chǎn)品不是熱力系統(tǒng)產(chǎn)品，而是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量非常重要，不允許能源供應(yīng)系統(tǒng)影響到它生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，或者影響產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于這套熱力系統(tǒng)品質(zhì)要求非常高，對(duì)于安全性還有熱力溫度、流量、壓力等，都會(huì)有更多的要求，比生活用水要求高得多。

為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，如何和常規(guī)能源系統(tǒng)、或者其它可再生能源系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)于太陽(yáng)能工業(yè)熱力系統(tǒng)是至關(guān)重要的問(wèn)題。如果企業(yè)有工業(yè)余熱，也要考慮，這樣才能更好降低工業(yè)熱力成本。 

4、2018年全球太陽(yáng)能工業(yè)熱力系統(tǒng)供應(yīng)商調(diào)查

根據(jù)2018年開(kāi)展的全球太陽(yáng)能工業(yè)熱力系統(tǒng)供應(yīng)商調(diào)查，全球共有82家企業(yè)具備提供太陽(yáng)能工業(yè)熱水系統(tǒng)的能力，包括5家中國(guó)公司，皇明、力諾、桑達(dá)、太陽(yáng)雨、威克多。這些企業(yè)的處境艱難，93%的企業(yè)對(duì)經(jīng)營(yíng)情況不滿(mǎn)意，只有32家企業(yè)2018年獲得了工業(yè)熱力項(xiàng)目訂單。

2018年新增太陽(yáng)能工業(yè)熱力項(xiàng)目主要采用真空管、槽式、平板三種集熱器，其市場(chǎng)份額分別為：真空管55%，槽式20%，平板19% 。

四、太陽(yáng)能光伏熱水器PVT

太陽(yáng)能光伏熱水器就是把太陽(yáng)能光伏和熱水器兩種產(chǎn)品疊加在一個(gè)產(chǎn)品里，主要優(yōu)勢(shì)就是系統(tǒng)效率大幅度上漲，IEA報(bào)告其系統(tǒng)效率可達(dá)75%。其應(yīng)用領(lǐng)域主要是空氣加熱/制冷系統(tǒng)。

2018年累計(jì)安裝量達(dá)到107萬(wàn)m2集熱面積，主要生產(chǎn)國(guó)是以色列，57.5萬(wàn)m2，產(chǎn)品出口至韓國(guó)、中國(guó)和德國(guó)。其次是法國(guó)44萬(wàn)m2、德國(guó)10.9萬(wàn)m22，意大利、荷蘭、瑞士等國(guó)家也在生產(chǎn)。 

從2018年全球PVT市場(chǎng)看，PVT產(chǎn)品中集成的太陽(yáng)能集熱器品種中，57%產(chǎn)品是無(wú)蓋板的平板集熱器，41%是空氣集熱器，其余平板集熱器占到2%。如果從生產(chǎn)商角度來(lái)看的話(huà)，生產(chǎn)無(wú)蓋板平板集熱器企業(yè)占到48%，平板集熱器企業(yè)占到28%，真空管集熱器只有4%。也就是說(shuō)，PVT多是依托平板集熱器和無(wú)蓋板平板集熱器。

PVT產(chǎn)品主要是空氣加熱/制冷系統(tǒng)，目前尚處于市場(chǎng)發(fā)展初期。我國(guó)擁有全球Z強(qiáng)的光伏電池和太陽(yáng)能熱水制造業(yè)，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好，但尚沒(méi)有PVT生產(chǎn)制造商，有興趣的企業(yè)可考慮加入。