太阳能光热考研

太阳能光热考研 太阳能“光热+”农村冬季采暖是农村清洁取暖最佳选择么？

是。

目前来说，农村比较可行的清洁采暖方式有电采暖、空气能、地热(包括浅层土壤或地下水中的热量和干热岩)、天然气、太阳能(包括光热和光电)、风电。

电采暖初期投资最小，但使用费用最高，非一般家庭财力可承担之重，农村改用电采暖，电网就需增容，即便如此，能不能有电用还不好说，去年供暖季，已经出现过限电的情况了，再者电属于高品位能源，用于供暖，实属浪费。

还有，民用电价后面有可能会涨价，因为前段时间，国家有关部门已经就这个问题公开回应了。

空气能初期投资较高，使用费用较低，但受环境温度限制，有的地方并不好用，省的电费还没有和电采暖的投资差额和后期维护费用高。

浅层地热的局限性在于初投资费用较高及常年只取热不取冷，会造成土壤温度失衡，运行逐年增加，直至失去利用价值。

干热岩的局限性不是每个村的地下都有，再者开采成本大，农村居住分散，建设热力管网投资甚巨，给每家每户打两口井也不现实。

我国天然气资源匮乏，目前约43%的天然气依赖进口，“碳达峰”“碳中和”不止是中国人的事，全球都在做，受此影响，去年5月至今年7月，欧洲天然气价格涨了10倍，亚洲涨了6倍，连天然气大国美国也涨了两倍多。

长期来看，天然气价格只涨不跌，除非人们能找到价格更低的替代能源。

实在不敢想象，如果我国农村大面积实施“煤改气”，有没有气用，能源安全能不能得到保障先扔一边，光是高昂的气价就够各级政府财政受的，不补贴农民烧不起，偷着烧煤，补贴政府财政背不住。

光电目前尚不能实现赢利，光伏发电成本和国家电网收购价格基本持平，光热发电成本每度电1元以上。

所以让农民投资光电解决供暖问题实在太不靠谱。

风电受限较多，被称为垃圾电，但我个人认为，用于供暖，比较可行，可以直接带电热设备如电锅炉，储热于地下，冬季供暖。

实践证明，“光热+”是目前农村比较可行的一种供暖方式。

首先，农村居住比较分散，每家都有大量的屋顶可以安放太阳能集热器。

其次，我国是太阳能资源大国，除黑龙江东北部和四川、重庆等地光照资源相对匮乏外，全国大部分地区光照资源充足，完全能够满足供暖的需求。

即便是黑龙江东北部、四川、重庆等光照资源四类地区，亦可实现太阳能供暖，因为这些地区光照资源和德国和丹麦也差不多，但德国、丹麦早就把太阳能供暖做成功了，不仅如此，人家还把太阳能保证率干到了100%，当然这牵扯到了跨季储热的问题，不过此文讨论之列。

第三，太阳能“光热+”初期投资和空气能、地热相比，基本不相上下，而使用费用却要低很多，具有投资价值。

第四，太阳能“光热+”可以不用改动电网，太阳能“光热+”之“+”可以是空气能、天然气，亦可以是电锅炉、电加热棒，已经进行过“煤改气”“煤改电”的地区，再次进行改造，改造成本低，使用成本更低。

目前，制约太阳能“光热+”发展的因素有以下几点:一、太阳能“光热+”技术在末端为地暖的应用方面较为成熟，而农村大部分家庭无法安装地暖，因此，我们应下大力气研究非地暖末端下的太阳能“光热+”供暖技术。

二、系统故障率高。

目前，在我国，太阳能供暖的主力军为真空管，但真空管的爆管问题一直没有得到有效解决，而真空管一旦爆管，损失的不止只是一根真空管，更多的是热量损失及维修的麻烦性，农村现在家里多是老人，坏了就必须找专业人员的维修，热管虽没有上述风险，但高昂的初装费用，没有几个家庭可以承受的了的，再者热管的热效率没有普通真空管高也是不争的事实。

平板集热器故障率低且使用寿命更长，可达到二十年以上(真空管只有十五年)，但是造价昂贵，目前可以用于供暖的平板集热器，外轮廓面积2平方米的出厂价都在1000元以上。

这是有账可算的，3mm厚的铝板带蓝膜一块要300多，0.5mm厚的铜管也得300多，边框、钢化玻璃、保温、人工费加上企业税负及利润没400根本下不来。

我知道我这么说很多人不服，铝板越薄不是导热速度越快吗？我为啥要用3mm厚的，用0.3mm的它不香吗？这还真不行，平板集热器的主流产品是管板式的，它不止有纵向传热的需求，更有横向传热的需求，铜和铝的导热系数不同，加之二者不是全面积换热，所以铝板薄了的话它还真不行，这也是为何平板集热器集热效率高而得热量低的一个主要原因，铝基蓝膜/黑铬是吸收了大量的热量，但是后面的铜管不能及时带走这些热量，又从集热器的玻璃盖板和四周散发掉了(冬季环境温度低)。

铜管要求厚度达到0.5mm则主要是从它的安全使用寿命考虑的。

反观目前国内的平板集热器市场，铝板、铜管均为0.3mm的(市场上铝基蓝膜的铝板，最厚的也只有1mm的，再想要厚的，对不起，不生产，除非你批量订制)，更有甚者，铜管换成了铝管或不锈钢管，保温是玻璃棉的(保温材料性能优劣依次为聚氨脂、酚醛板、玻璃棉、岩棉，聚苯板和挤塑板因不耐高温，不用于平板集热器的保温)，而且厚度只有3cm(某平板集热器厂出口产品保温为7cm聚氨酯)，如此偷工减料生产出来的产品，你想要让它冬天好用，可能吗？三、系统自动化率低，使用舒适性差。

很多已经实施的太阳能“光热+”供暖工程没有实现自动化，程序化，农村老人 *** 作不了，导致故障频出，降低了使用舒适性。

其实这个问题早已不是问题，太阳能“光热+”的 *** 控系统并不复杂，现有技术完全可以满足设计要求，就看你想不想做。

四、市场上太阳能“光热+”成功案例凤毛鳞角，失败案例比比皆是，加之太阳能“光热+”投资不菲，致使大部分人处于观望状态，下不了也不敢下采用太阳能“光热+”来取暖的决心。

这就要求行业从业者及有关部门一定要本着实事求是的心态，去研究这种新型采暖方式，争取做一户，成功一户，带动一片。

五、新产品研发缓慢，不能适应国家“3060”节能减排的紧迫性，更多的太阳能企业墨守成规，不愿投入资金进行产品升级换代的研发与革新。

从理论上来说，背流式平板集热器的全面积换热可以很好的解决平板集热器制造成本高和得热量小的问题，但是，我方公开技术三个月有余，带着模型参加了西宁暖通展也有两个多月了，至今没有找到一家合作企业，而我方又缺乏制造实力(一缺资金、二缺专业制造技术)，致使一代产品迟迟不能推向市场，进行实测。

目前，我方虽然找到了一种可以制造该产品的方法，但是产品的可靠性性能堪忧，而且全靠手工打造，所以制造成本与市场上现有的平板集热器相比并不占有优势，预估造价约700/块(2平方米)，但集热效率和得热量则可以完全辗压对手。

所以，我方不能也不敢把这样的产品推向市场，只能是在小范围内进行测试，这也是很多用户想要产品我方不愿供货的原因。

六、太阳能“光热+”行业从业者一盘散沙，各自为战，相互攻犴，没有形成凝聚力，整合力。

有些人看到别人赚钱了，挤了进来，可无论是产品研发能力还是应用技术，无一强项，只能是东抄西抄，低价竞争，扰乱市场。

为了更好的推动太阳能“光热+”事业的发展，亦为了给我方储备各种人才，我建了个群，凡是正在从事或有意从事太阳能“光热+”事业的人，都可以在文章下面留言申请加入。

如果是光照条件好的地方，在农村推广使用光热十是很好的采暖方式。

一是农村相对有较好的安装环境。

二是热转换效率比光伏高。

三是大自然无偿馈赠的热源，合理利用会节省采暖开支。

四是我们可以把系统做成供暖+提供生活用水，来代替电热水器。

这样更好的把非采暖季太阳能产生的余热利用起来，减少热损失浪费。