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太阳能无污染用之不竭 阳光产业期待阳光普照

日期:2007-09-04    来源:经济报  作者:经济报

国际新能源网

2007
09/04
10:47
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关键词: 太阳能 阳光普照

       能源匮乏、环境恶化、全球变暖……在此严峻的形势下,节能降耗、开源节流成为时代的主题。
  前不久召开的全省节能减排工作会议强调,今后要积极开发利用替代和再生能源。

  日前,记者对我省太阳能开发和利用情况进行调查中发现,太阳能等可再生能源要取代或部分取代煤炭、石油等能源,需要全社会方方面面的努力才能成为可能。

  

  太阳能取之不尽用之不竭

  太阳是一个巨大而无尽的能源之源,它每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨标准煤,一年中的能量则有130万亿吨标准煤的热量,约为目前全世界一年耗能的1万倍还要多。

  太阳能不但取之不尽、用之不竭,而且它和其它可再生能源一样对环境的影响很小。据一位环保专家介绍,发1度电约需燃烧约0.4千克标准煤,排放0.272千克粉尘、0.997千克二氧化碳和0.03千克二氧化硫。而太阳能和风能等可再生能源的利用基本不产生任何污染物。

  据了解,我国具有丰富的太阳能资源。全国陆地表面每年接受太阳能辐射相当于49000亿吨标准煤,全国2/3的国土面积日照在2200小时以上。如果将这些太阳能全都用于发电,约等于上万个三峡工程发电量的总和。

  记者从省能源研究所了解到,我省也是太阳能资源较丰富的地区。在全国太阳能资源区划中,我省被划为太阳能资源可利用区,全省大部分地区单位面积太阳能年辐射总量在418千焦/平方厘米~500千焦/平方厘米,年日照时数在1700小时~2900小时之间,虽然不及青藏高原和西北各省市太阳能辐射量大,但与长江中下游及华南、华东等省市相仿。据测算,每年全省土地接收的太阳辐射能总量相当于648.4亿吨标准煤。而我省目前全社会能源消费总量6500多万吨标准煤。每年全省土地接收的太阳辐射能总量中如能开发利用万分之一,就可使可再生能源占全社会能源消费总量的比率提高10%。

  虽然储量丰富,但是我省太阳能的开发和利用量并不是很大。据介绍,太阳能的利用主要包括把太阳辐射能转化成电能的光电转化和把太阳辐射能转化成热能的光热转化两种方式。在太阳能电利用上,到目前,全省光伏电池累计安装量仅为40千瓦,且主要集中在农村及边远地区。在太阳能热利用方面,我省起步较早,特别是在农村地区推广利用较为成功,开发利用的主要有被动式太阳房、太阳能温室、太阳能保温畜禽舍、阳光塑料大棚等。据省政府农村能源办公室主任鄂佐星介绍,截至去年底,全省建设太阳房175万平方米、太阳能畜禽舍1020万平方米、温室4724万平方米、阳光塑料大棚14911万平方米。据测算,每年,这些太阳能利用设施可节约一次性能源近200万吨标准煤。

  以上这些数据表明,我省的太阳能的开发利用只是刚刚起步。

  太阳能热水器节能降耗切入点

  据有关部门测算,目前,我省建筑能耗约占全社会能源消耗的三分之一左右。其中包括:采暖约占六成、制冷占一成、炊事及生活热水占两成多、电视和电脑在内的照明系统约占一成。我省的全社会总能耗约7000万吨标准煤,则炊事及生活热水约400万吨标煤。随着热水器普及率的提高及热水器使用频率的提高,这方面的耗能量越来越大。

  随着人们生活质量的提高,每天洗个热水澡已成为我省越来越多城市人的习惯,漫长的冬季里能随时有炊事热水也成人们必然的选择。因此,炊事及生活热水的耗能量也越来越多。

  目前,在已经安装的家庭热水器主要以电热水器为主,达70%以上。由于电价和人们环境保护意识的提高,人们越来越倾向于选择太阳能热水器。它在节能环保方面有着电热水器无法比拟的优势。

  据一位太阳能热水器经销商介绍,购买安装一台家庭式太阳能热水器需3000元左右,使用寿命在15年~20年,碰上阴雨天和冬季日照时间短需稍微通电加热即可解决热水问题,每户每年可节约用电约1000度,节省500元钱。

  全省3800万人口,约900万个家庭。如果有三分之一的家庭装有太阳能热水器,则每年可替代石化能源130万吨标准煤(约占全社会总能耗的2%)。同时减少排放粉尘约88万吨、二氧化碳约325万吨、二氧化硫约8万吨。

  正是由于此种需求,太阳能热水器迅速发展起来。据介绍,太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化最迅速的一个领域,尤其是全玻璃真空太阳能集热器,年增长速度高于25%。这种全玻璃真空管热水器在科技水平、制造技术、生产规模等方面都具有国际领先水平,而且也是国内太阳能热水器市场中增长速度最快的自主知识产权产品。自1998年起,中国就成为太阳能热水器第一大制造商和消费市场,现已经发展成为一个重要的产业。太阳能热水器成为可再生能源产业领域的第一个商业化的产品。

  据不完全统计,到去年底,我国太阳能热水器面积已经达到约9000万平方米。

  今年4月,国家发展改革委员会出台的《推进全国太阳能热利用工作实施方案》更提出了太阳能热水器产业的远景目标:到2010年,太阳能热水器总集热面积达到1.5亿平方米,年替代石化能源约2000万吨标准煤;到2020年,太阳能热水器总集热面积将达到3亿平方米,年替代石化能源约5000万吨标准煤。

  据了解,自上个世纪末开始,我省太阳能热水器的应用也从无到有,近两年呈加速度普及的现象。仅去年,新增太阳能热水器集热面积达5万余平方米,同比增长了22倍。据有关部门统计,截止到去年底,全省已累计推广太阳能热水器12.41万平方米,约6万户家庭安装了太阳能热水器。

普及还需多方努力

  太阳能热水器可以说既环保又节能,既利国又利民,然而在我省城镇里它的普及率却很低,仅有1%左右。全国城镇住宅太阳能热水器普及率则达8%,发达国家更高达30%~40%。

  我省太阳能热水器普及率如此之低,原因何在?

  日前,中国太阳能学会高级会员、黑龙江太阳能网负责人栾健先生在接受记者采访时表明了他的观点。据他讲,我省太阳能热水器普及率不高首先是因为人们利用太阳能的意识不高。在很多人心目中,黑龙江属高寒地区,冬季温度低,不能用太阳能热水器。而实际情况是,太阳能热水器能否用,根据太阳辐射量,而不是温度。黑龙江大部分地区的太阳辐射量完全满足太阳能热水器的使用。其次是前些年一些小品牌太阳能热水器屡出质量问题,给人们造成了太阳能热水器质量无法保证,特别是冬天无法使用的印象。最近几年,由于市场竞争和技术进步的原因,太阳能热水器特别是一些大品牌的质量都非常有保证,也克服了冬天不能使用的“冬眠”毛病。最后,一个更主要的原因是太阳能热水器在安装时遇到了开发商或物业公司的阻挠,这在哈尔滨特别普遍。

  在记者走访中发现,大多数住宅小区都基本上禁止安装太阳能热水器。前不久,位于哈市学府路附近的某个小区楼盘开始进户。每栋楼的业主都在一楼的防盗门上看到了一则“禁止安装太阳能热水器”的告示。

  为什么开发商或物业公司在没有任何依据的情况下仍然要禁止安装太阳能热水器呢?一位开发商道出其中原因。据他讲,如果允许楼顶屋面安装太阳能热水器,那么在设计之初就要考虑楼顶屋面的坚固性,防止太阳能热水器压“伤”屋面,导致漏水;此外,太阳能热水器的输水管大多从烟道或通风口走,而此前的设计并没有考虑到此点,安装后会阻碍排烟和通风;还有一个重要原因是我省冬季十分严寒,太阳能热水器的输水管冬天可能会出现跑冒滴漏现象,到了春天容易爆裂,物业公司觉得麻烦。

  一位业内人士认为,要解决太阳能热水器的推广遭遇的尴尬,制造企业应努力实现太阳能热水器与建筑一体化。目前的技术已经完全可以做到与建筑完美一体化装配,将集热板作为房屋的一部分,安装在屋顶、外墙或作为遮阳罩挂在屋檐、天窗上,做到适用和美观。另外,进出水路在住宅设计时就与燃气、电路、空调线路等管网一并规划。相关政府部门也应出台缺失的太阳能热水器的行业标准,以保证它的质量,避免一些不必要的质量问题的发生。在条件具备后,政府可以强制推行太阳能热水器,以达到节能降耗的目标。

  发电受阻高成本

  自去年10月16日起,每当夜幕降临时,哈尔滨市道里区立功村1500米主街两旁的路灯就自动亮起,照亮晚归村民回家的路。

  曾经,立功村的这30盏路灯非常吸引媒体的目光。其中原因并非是农村有了路灯,而是这些路灯是以太阳能为动力的。在每个路灯柱上方都配有一个光电板,在灯柱里面则有一个蓄电瓶。白天,光电板将太阳能转化为电能存储到蓄电瓶里;晚上,功率为20瓦的路灯便利用这些电能为村民提供照明。

  有欧洲专家预测,在石化能源日渐匮乏枯竭及气候变暖的大背景下,可再生能源将逐步取代当前煤炭、石油等化石能源的位置成为未来能源的主角:本世纪中叶太阳能等可再生能源占总能源的50%,本世纪末将超过80%。而要想达到这个目标,稳定、低廉的太阳能发电将起着举足轻重的地位。

  然而,现实与理想间的差距总是很大。据介绍,目前,全球太阳能发电量尚不足总发电量的1%,我国太阳能发电占总发电量的比例则更低。我省太阳能发电量则更是微乎其微,光伏电池累计安装量仅约为40千瓦,且主要集中在未通电的偏远地区。

  据介绍,和所有可再生能源一样,太阳能发电居高不下的利用成本是其开发瓶颈:如果将燃煤发电成本定为1,则太阳能发电大约是它的11~18倍,生物质发电(沼气发电)是7~12倍,风能发电是6~10倍。

  太阳能发电成本居高不下的症结在于,绝大多数商用太阳能电池的制作材料是价格昂贵的硅。晶体硅电池组件中,硅片成本占65%左右,电池制造和组件封装各占成本的10%和25%。

  我国海南岛等地储藏有丰富的用于提纯硅的石英砂矿,在世界冶金级硅的产量中我国就占了三分之一,具有发展太阳能电池的有利资源条件。然而,由于多方面的原因,我国高纯度硅的规模提纯技术基本上被某些发达国家所垄断,使得制造太阳能电池的这一最优材料基本上依赖进口,价格始终居高不下,最近几年还有上涨的趋势。

  虽然可以使用一些廉价的材料如导电塑胶制造太阳能电池,但制作出来的电池性能远不如晶体硅电池。据介绍,商用硅电池的太阳能转化效率一般为15%~20%,在实验室环境下甚至可以达到30%。而那些不以硅为原料的电池的效率仅为3%~4%。

  专家告诉记者,为了能让太阳能发电成本降下来,目前在科技上有两个主攻方向:一个方向是发展规模化硅提纯技术,同时发展提高其光电转换效率的技术;另一个方向是利用技术找寻能替代硅的、光电转化效率高的且廉价的电池材料。

  专家认为,我们不能依赖于从国外买进技术,必须要靠科研人员和企业的自主研发创新。在开发太阳能这种新型能源上,政府应担负起责任来对太阳能开发提供扶持。政府可以加大对太阳能开发技术的科研投入,可以对太阳能装置提供补助或税收优惠以培育壮大市场,太阳能发电上网可让全社会分担其成本……

  一个产业,没有企业的参与是无法壮大的。据了解,我省已有企业看到了太阳能发电的光明前景,加入到了太阳能电池的研发、制造队伍中来。

 

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