太陽(yáng)能,作為現(xiàn)今一種清潔、節(jié)能、多效用的新能源,在光熱和光伏領(lǐng)域研究中已進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。隨著國(guó)家節(jié)能減排工作的深入,我國(guó)在新能源領(lǐng)域的不斷突破和進(jìn)取越發(fā)顯得具體和真實(shí)。
太陽(yáng)能是最主要的可再生能源資源,其利用方式包括熱利用與太陽(yáng)能建筑的規(guī)模推廣,制氫的多途徑探索研究,以及太陽(yáng)能發(fā)電的研發(fā)、示范、產(chǎn)業(yè)化與大規(guī)模應(yīng)用。太陽(yáng)能發(fā)電,包括光伏發(fā)電與熱發(fā)電,是重大專項(xiàng)重點(diǎn)。大力加強(qiáng)新型光伏電池及光伏電池材料的探索與研發(fā),大幅度降低成本、提高效率,盡快實(shí)現(xiàn)大批量光伏硅材料國(guó)產(chǎn)化,開拓應(yīng)用,并形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)。同時(shí),要探索新的太陽(yáng)能利用模式,要及早部署荒漠地區(qū)集中式超大規(guī)模太陽(yáng)能電站的分階段研發(fā)與示范,與荒漠地區(qū)生態(tài)治理及資源開發(fā)利用緊密結(jié)合。2020年建成十萬(wàn)千瓦級(jí)示范電站,2030年建成百萬(wàn)千瓦級(jí)示范電站,才能填補(bǔ)此后與時(shí)俱增的能源缺口。建立大型太陽(yáng)能基地,還要解決大型太陽(yáng)能電站有效融入電力系統(tǒng)、儲(chǔ)能與輸電有關(guān)的電力技術(shù)難題。
當(dāng)太陽(yáng)能光熱與光伏的概念逐漸被廣大地區(qū)接受并被運(yùn)用時(shí)候,我們的太陽(yáng)能工作需要在新的領(lǐng)域里取得進(jìn)展,必須尋找新的太陽(yáng)能利用模式,走出一條太陽(yáng)能多途徑利用的路子,既能夠在外延生擴(kuò)充太陽(yáng)能利用的認(rèn)識(shí),又能夠真正改善人民生活。
太陽(yáng)能空調(diào)與供熱綜合系統(tǒng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)利用太陽(yáng)能集熱器(平板集熱器、真空管集熱器)產(chǎn)生熱水,夏天通過溴化鋰吸收式制冷機(jī)制冷,供空調(diào)使用,系統(tǒng)可全年提供生活用熱水,冬天可以用作采暖。制冷機(jī)驅(qū)動(dòng)熱源溫度75~90℃,系統(tǒng)可配備輔助能源或與熱泵配合,全天候自動(dòng)運(yùn)行。太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)適用于集中供熱和中央空調(diào)。
主要技術(shù)性能及指標(biāo):制冷機(jī)驅(qū)動(dòng)熱源溫度75~90℃,配備輔助能源或與熱泵配合,自動(dòng)運(yùn)行。
適用范圍及應(yīng)用條件:太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)適用于集中供熱和中央空調(diào)。
已應(yīng)用情況:中試投資情況與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析:用戶采用太陽(yáng)能空調(diào)和供熱綜合系統(tǒng),與采用電力中央空調(diào)與電力供熱系統(tǒng)比較(一定要空調(diào)與供熱一起計(jì)算),3年左右可回收增加投資。
推廣應(yīng)用范圍和前景:建筑物及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的太陽(yáng)能冷-熱并供系統(tǒng),如賓館、招待所、學(xué)校、醫(yī)院、游泳池、水產(chǎn)養(yǎng)殖、溫室種養(yǎng)等。吸收式制冷機(jī)還可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中各個(gè)行業(yè),如電力、化工、化肥、冶金、陶瓷、紡織、鋼鐵等,利用生產(chǎn)過程中的廢熱制冷。也可以利用地?zé)釤崴评?,供旅游或種養(yǎng)業(yè)應(yīng)用。
太陽(yáng)能觀光電動(dòng)車
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:太陽(yáng)能是各種可再生能源中最重要的基本能源, “取之不盡,用之不竭”,是清潔環(huán)保能源。20多年來(lái),太陽(yáng)能利用技術(shù)在研究開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場(chǎng)開拓方面都獲得了長(zhǎng)足發(fā)展,成為世界快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。太陽(yáng)能觀光電動(dòng)車主要通過高效太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)能產(chǎn)生動(dòng)力,從而可以實(shí)現(xiàn)以太陽(yáng)能為主導(dǎo)能源驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行,不會(huì)造成環(huán)境污染,起到環(huán)保效果。
主要技術(shù)性能及指標(biāo):
額定乘員:8-11人
續(xù)駛里程:35-70(km)
最大行駛速度:35(km/h)
最小轉(zhuǎn)彎半徑:4.8(m)
最大爬坡度(滿載):18%
太陽(yáng)能電池功率:600WP
適用范圍及應(yīng)用條件:太陽(yáng)能觀光電動(dòng)車適用于住宅小區(qū)、公園、旅游景點(diǎn)等。太陽(yáng)能電動(dòng)車作為一種觀光運(yùn)輸工具,清潔環(huán)保,不會(huì)造成環(huán)境污染,市場(chǎng)潛力大。太陽(yáng)能觀光電動(dòng)車已經(jīng)在西藏拉薩市、福建廈門鼓浪嶼投入使用,根據(jù)各方面反映應(yīng)用效果很好。太陽(yáng)能觀光電動(dòng)車采用的是最清潔能源太陽(yáng)能作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng),對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染,且能使行使里程得以延長(zhǎng),項(xiàng)目技術(shù)成熟。推廣應(yīng)用能產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
推廣應(yīng)用計(jì)劃及措施:該項(xiàng)目實(shí)施的是產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化階段,項(xiàng)目完成后形成年產(chǎn)太陽(yáng)能觀光電動(dòng)車300臺(tái)的批量生產(chǎn)能力。
項(xiàng)目執(zhí)行的階段目標(biāo):
(1)項(xiàng)目實(shí)施的第1-6個(gè)月:改善現(xiàn)有場(chǎng)地的條件、完成產(chǎn)品的中試和標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品的定型;
(2)項(xiàng)目實(shí)施的第7-18個(gè)月:生產(chǎn)、銷售100臺(tái),實(shí)現(xiàn)銷售收入900萬(wàn)元;完成2000m3生產(chǎn)車間的建設(shè),新增生產(chǎn)設(shè)備的添置和調(diào)試;開發(fā)系列產(chǎn)品并完成中試;
(3)項(xiàng)目完成后的第一年:全面推廣太陽(yáng)能觀光電動(dòng)車300臺(tái),實(shí)現(xiàn)銷售收入2700萬(wàn)元;開拓國(guó)外市場(chǎng),爭(zhēng)取出口創(chuàng)匯。
復(fù)合式太陽(yáng)能食品干燥系統(tǒng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:復(fù)合式太陽(yáng)能食品干燥系統(tǒng)是由廣州科凌電氣有限公司開發(fā)的食品干燥系統(tǒng),采用太陽(yáng)能和其它能源作為熱源,配以智能化程度較高控制設(shè)備。本食品干燥系統(tǒng)具有節(jié)能、無(wú)污染、高效等特點(diǎn),它不僅適用臘肉、臘腸的干燥,而且還適用其它臘制品、魚類制品和肉制品的干燥。該系統(tǒng)功能齊全穩(wěn)定可靠,操作簡(jiǎn)單,易于用戶掌握;被廣泛運(yùn)用于各類食品加工企業(yè)。復(fù)合式太陽(yáng)能食品干燥系統(tǒng)包括:加熱、調(diào)濕、通風(fēng)、換氣、自動(dòng)控制、窯體建筑及保溫門等。其中控制系統(tǒng)由前端機(jī)和主機(jī)組成,是一套智能化程度較高控制設(shè)備。系統(tǒng)主機(jī)為一臺(tái)多媒體配置的通用微機(jī),配一大屏幕顯示器和一個(gè)電容式觸模屏。系統(tǒng)的前端機(jī)為一臺(tái)專用的微電腦控制系統(tǒng)。本食品干燥系統(tǒng)應(yīng)用范圍很廣,它不僅適用臘肉、臘腸的干燥,而且還適用其它臘制品、魚類制品和肉制品的干燥。該系統(tǒng)功能齊全、穩(wěn)定可靠,操作簡(jiǎn)單,易于用戶掌握;被廣泛運(yùn)用于如廣州皇上皇、中山今榮等各類食品加工企業(yè)。
控制系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)更為緊湊,安裝、操作直觀簡(jiǎn)便,中文界面,提示清晰;
(2)單機(jī)運(yùn)行/區(qū)域內(nèi)多機(jī)集中監(jiān)視/異地聯(lián)機(jī)運(yùn)行;
(3)允許用戶根椐待干燥臘味的特性選擇和修訂干燥基準(zhǔn);
(4)計(jì)算機(jī)的集中管理系統(tǒng)通過讀取和分析干燥房的狀態(tài)信息,對(duì)設(shè)備的異常情況和故障進(jìn)行報(bào)警處理,同時(shí)提示可能的故障原因和處理的建議;
(5)紀(jì)錄和打印每間干燥房完整干燥過程中各種參數(shù)的變化連同該過程設(shè)定的工藝參數(shù),并由一文件紀(jì)錄,用于事后查閱。
多熱源自動(dòng)供熱水系統(tǒng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:太陽(yáng)熱水器經(jīng)過十幾年發(fā)展,已被消費(fèi)者逐漸認(rèn)識(shí)。目前幾千家生產(chǎn)企業(yè),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,盡管經(jīng)過十幾年的發(fā)展,各企業(yè)生產(chǎn)的熱水器從結(jié)構(gòu)、功能、使用效果上均沒有大的突破。因其本身存在的缺陷,在寒冷地區(qū)大面積被凍壞的情況隨時(shí)都會(huì)發(fā)生,上、下水管凍堵、凍裂、上水失靈跑水的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。所以在北方城市的推廣難度很大,甚至遭抵制。如大面積熱水器凍壞,給消費(fèi)者、經(jīng)銷商及太陽(yáng)能行業(yè)帶來(lái)的負(fù)面影響不可低估。
針對(duì)太陽(yáng)能與建筑如何結(jié)合、如何解決住宅樓的供熱水進(jìn)行了專題研究,經(jīng)過在蘭州、呼和浩特、海拉爾、哈爾濱、佳木斯、四平、陽(yáng)泉、石家莊、保定、安國(guó)、滿城、定興等地的工程試驗(yàn),在解決住宅樓供熱水方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)?,F(xiàn)推出的專利產(chǎn)品,多熱源自動(dòng)供熱水系統(tǒng)(多熱源自動(dòng)供熱水鍋爐)。將太陽(yáng)能不只是從建筑形勢(shì)上與建筑完美結(jié)合,而且從使用功能上也與建筑完美結(jié)合,將住宅樓全天24小時(shí)供熱水變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),將住宅樓供熱水設(shè)備進(jìn)行了重大革新。將供熱水設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)投資、能源消耗、運(yùn)行費(fèi)用降至最低。多熱源自動(dòng)供熱水系統(tǒng)將太陽(yáng)能熱水器的缺陷完全克服,是太陽(yáng)能熱水器在樓房推廣的換代產(chǎn)品;是樓房供熱水的首選設(shè)備;經(jīng)過在多個(gè)小區(qū)的推廣,受到了房地產(chǎn)開發(fā)商、物業(yè)管理公司、用戶的認(rèn)同。該產(chǎn)品投放市場(chǎng)后,將會(huì)改變住宅樓沒有熱水供應(yīng)的現(xiàn)狀,將住宅樓的檔次提高,因其節(jié)能安全、綠色環(huán)保,符合建立節(jié)約型社會(huì)的國(guó)策,因此該產(chǎn)品市場(chǎng)商機(jī)巨大。
多熱源自動(dòng)供熱水系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、采暖換熱器、電磁輔助加熱器、電控自動(dòng)排氣閥、定(恒)溫水控制器、自動(dòng)控制儀、儲(chǔ)熱水箱構(gòu)成。將太陽(yáng)能與采暖系統(tǒng)巧妙的結(jié)合在一起。在不增加采暖系統(tǒng)負(fù)荷的情況下,冬季的晚上或陰雪天氣,利用采暖系統(tǒng)循環(huán)水的余熱,對(duì)儲(chǔ)熱水箱內(nèi)每天注入的涼水進(jìn)行熱交換,待儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水溫與采暖系統(tǒng)水溫平衡后,不再消耗采暖系統(tǒng)的熱量;白天太陽(yáng)能將儲(chǔ)熱水箱內(nèi)經(jīng)過與采暖熱源交換后產(chǎn)生的熱水再加熱升溫,隨著采暖系統(tǒng)的水循環(huán)將太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱量補(bǔ)充到采暖系統(tǒng)里。實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能所產(chǎn)生的熱量與采暖熱源相互補(bǔ)充。通過定(恒)溫水控制器,可設(shè)定每天24小時(shí)恒溫供水。春、夏、秋三季的陰雨天和每天的早晨,在太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱水達(dá)不到洗浴溫度時(shí),通過電腦控制,根據(jù)水箱內(nèi)的具體溫度,分檔自動(dòng)啟動(dòng)管道電磁加熱器,對(duì)流徑管道內(nèi)的水進(jìn)行補(bǔ)充加熱至40℃以上,達(dá)到用多少水就加熱多少水,最大限度的降低電能消耗。該供熱水系統(tǒng)以每個(gè)單元為一個(gè)供水單位,每戶裝表計(jì)量,用熱水同使用自來(lái)水一樣方便。多熱源自動(dòng)供熱水系統(tǒng)的運(yùn)行能源消耗:充分利用太陽(yáng)能,每天24小時(shí)自動(dòng)供恒溫?zé)崴?。供熱水成本與用常規(guī)能源相比降低85%以上。按每天每戶平均供應(yīng)40℃以上恒溫?zé)崴?50升計(jì)算。以6層樓房每層2戶為標(biāo)準(zhǔn),共計(jì)12戶,每天總供水1800升。
XH—1.2T—1型,全自然循環(huán),自動(dòng)補(bǔ)水。適用于平頂樓房,春、夏、秋三季的晴好天氣,沒有任何能源消耗,陰雨天或早晨,利用管道電磁輔助加熱,用多少水就加熱多少水,將電能消耗降至最低;北方冬季利用暖氣的余熱與太陽(yáng)能互補(bǔ),全天24小時(shí)供熱水。因我國(guó)北方的暖氣是按最低氣溫時(shí)設(shè)計(jì),保險(xiǎn)系數(shù)大,利用換熱器在保溫水箱內(nèi)換熱,每天為12戶加熱1800升水,消耗的熱量?jī)H相當(dāng)于建筑面積1平米消耗的熱量。因此除了春、夏、秋的早晨或陰雨天,管道電磁輔助加熱的電能消耗、及冬季利用暖氣余熱加熱保溫水箱的水有部分能量消耗以外,沒有任何能量消耗。該供熱水系統(tǒng)節(jié)約運(yùn)行成本85%以上。
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電道路照明系統(tǒng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:風(fēng)力、太陽(yáng)能光伏發(fā)電互補(bǔ)供電照明系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“風(fēng)光互補(bǔ)道路照明系統(tǒng)”),是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池將風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能用于道路照明的裝置,兩個(gè)發(fā)電系統(tǒng)在一個(gè)裝置內(nèi)互為補(bǔ)充,為道路的照明提供了更高的可靠性,具有廣泛的推廣利用價(jià)值。該照明系統(tǒng)具有不需挖溝埋線、不需要輸變電設(shè)備、不消耗市電、安裝任意、維護(hù)費(fèi)用低、低壓無(wú)觸電危險(xiǎn)、使用的是潔凈可再生能源,是真正的環(huán)保節(jié)能高科技產(chǎn)品,它代表著未來(lái)城市道路照明的發(fā)展方向。目前在歐、美、日開始大量使用,中國(guó)也開始應(yīng)用。
主要技術(shù)性能及指標(biāo):系統(tǒng)部件壽命:高效永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)15年,太陽(yáng)能電池板20年以上;
發(fā)電系統(tǒng)可提供:DC直流或 AC交流輸出,電壓范圍寬12-220V;
系統(tǒng)工作方式:全自動(dòng)運(yùn)行,無(wú)人值守;系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸出功率:可根據(jù)負(fù)載情況靈活配置;
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以為:一體化設(shè)計(jì)(如:風(fēng)光互補(bǔ)路燈)、風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立供電系統(tǒng)等。
適用范圍及應(yīng)用條件:風(fēng)光互補(bǔ)照明系統(tǒng)可應(yīng)用于道路照明、住宅供電、海島供電、城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村供電等等。特別是邊遠(yuǎn)山區(qū)、海島等常規(guī)市電不能架設(shè)的地方,其經(jīng)濟(jì)性與社會(huì)效益更加明顯。我國(guó)60%以上的地區(qū)都可安裝風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。
已應(yīng)用情況:從2003年開始,中國(guó)科學(xué)院廣州能源所在太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用推廣方面做了大量的應(yīng)用示范項(xiàng)目,分布于全國(guó)各地,如:廣東、云南、西藏、遼寧、山東、浙江等地。取得了十分滿意的效果,為風(fēng)力、太陽(yáng)能等可再生能源的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
具備的推廣應(yīng)用條件:該技術(shù)是一個(gè)完全成熟的、可直接應(yīng)用的技術(shù),其原材料和生產(chǎn)配套資源也十分充足。推廣應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性也比較明顯,社會(huì)效益更加突出。具有很好的市場(chǎng)前景。
推廣應(yīng)用計(jì)劃及措施:產(chǎn)業(yè)與研究結(jié)合、技術(shù)入股、共同開發(fā)與推廣。
超大面積中高溫太陽(yáng)能聚光跟蹤技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:隨著能源短缺和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,可再生能源的利用受到人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注。在所有的可再生能源中,太陽(yáng)能以其取之不盡、用之不竭和零污染的特性而受到人們的特別關(guān)注。目前在我國(guó)已有千余家太陽(yáng)能企業(yè),每年產(chǎn)值達(dá)到數(shù)十億,而且還在以年遞增百分之二、三十的速度發(fā)展著??梢灶A(yù)計(jì)在二十一世紀(jì),太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)將成為一個(gè)巨大的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
一、目前太陽(yáng)能利用領(lǐng)域所存在的主要技術(shù)問題
至今在太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)也存在著一個(gè)無(wú)法逾越的障礙,那就是到達(dá)地面上的太陽(yáng)能密度太低,其峰值也不過每平方米一千瓦左右。目前的太陽(yáng)能熱水器即使利用真空熱管技術(shù),夏天也只能達(dá)到七八十度,冬天只有四、五十度。這個(gè)溫區(qū)只能用于家庭淋浴。既無(wú)法提供飲用水,更無(wú)法提供工業(yè)上廣泛應(yīng)用的二、三百度的熱蒸汽。雖然利用聚光鏡可以有效地提高太陽(yáng)能密度,從而產(chǎn)生高溫蒸汽,但是由于太陽(yáng)是運(yùn)動(dòng)的,就必須對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤。這時(shí)又產(chǎn)生了另外一個(gè)難題,那就是跟蹤控制系統(tǒng)造價(jià)高昂,(槽形拋物鏡太陽(yáng)能電站:2000美對(duì)千瓦;塔式太陽(yáng)能電站:10000美為千瓦;盤式太陽(yáng)能電站:大于10000美元/千瓦),在經(jīng)濟(jì)上得不償失。目前,國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能在中高溫方面的應(yīng)用仍是一個(gè)空白,在美國(guó)這方面的應(yīng)用也仍然處于試驗(yàn)階段,還沒有進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)運(yùn)行。所以太陽(yáng)能的應(yīng)用領(lǐng)域受到了很大的限制。
如果我們想擴(kuò)大太陽(yáng)能的應(yīng)用范圍,讓整個(gè)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)上一個(gè)臺(tái)階,就必須大幅度地降低控制跟蹤系統(tǒng)的造價(jià),使太陽(yáng)能在中高溫應(yīng)用方面具有商業(yè)竟?fàn)巸?yōu)勢(shì)。我們經(jīng)過多年的努力,終于在這個(gè)方面取得了突破性的進(jìn)展,為太陽(yáng)能中高溫技術(shù)在我國(guó)大規(guī)模推廣掃清了障礙。
二、超大面積中南溫太陽(yáng)能聚光跟蹤技術(shù)簡(jiǎn)介
我們這項(xiàng)技術(shù)采用一種全新的聚光跟蹤原理,實(shí)現(xiàn)了兩項(xiàng)革命性的突破:
首先,突破了以往通過轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡來(lái)跟蹤太陽(yáng)的傳統(tǒng)技術(shù)路線。我們將龐大而笨重的反射聚光鏡固定在地上,一年四季保持不動(dòng),而跟蹤移動(dòng)部件不僅重量輕,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、而且安裝方便,使用壽命長(zhǎng)。由于反射鏡是固定在地上的,所以不僅能更有效地抵御風(fēng)雨的侵蝕破壞,而且還大大降低了反射鏡支架的造價(jià)。
其次,更為重要的是這項(xiàng)技術(shù)突破了以往一套控制裝置只能控制一面反射鏡的限制。我們利用一套蹤裝置可以對(duì)數(shù)百面反射鏡進(jìn)行同時(shí)跟蹤,將數(shù)百,或數(shù)千平方米的陽(yáng)光聚焦到光能轉(zhuǎn)換部件上(聚光度約50倍,可以產(chǎn)生三、四百度的高溫),從而數(shù)十倍地降低了單位功率的聚光跟蹤成本。改變了以往整個(gè)工程造價(jià)大部分為跟蹤控制系統(tǒng)成本的局面,使其在整個(gè)工程造價(jià)中只占很小的一部分。
這兩項(xiàng)突破徹底克服了長(zhǎng)期制約太陽(yáng)能在中高溫領(lǐng)域內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)障礙。為其在該領(lǐng)域內(nèi)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用開辟了廣闊的道路,據(jù)測(cè)算,利用該項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)一套200平方米的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)約二十萬(wàn)元左右,一年四季都可以產(chǎn)生100度的熱水(溫度還可以更高,如二、三百度的工業(yè)用熱)。在北京地區(qū),該套裝置每年可產(chǎn)生1000噸開水(熱效率按50%計(jì)算)。單節(jié)約天然氣一項(xiàng)每年就可達(dá)五萬(wàn)余元。具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
三、前景及展望
雖然太陽(yáng)能的中高溫應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域具有無(wú)限廣闊商業(yè)前景,但因目前其成本高昂,在我國(guó)還是一個(gè)空白,在全世界范圍內(nèi)也仍處于試驗(yàn)階段,遲遲無(wú)法進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行階段。我們這項(xiàng)技術(shù)大幅度地降低了太陽(yáng)能中高溫應(yīng)用的成本,使其具有了明顯的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為其通向商業(yè)運(yùn)行掃清了障礙。該項(xiàng)技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于:日常飲水,采暖,空調(diào),發(fā)電,紡織,印染,造紙,橡膠,海水淡化等各種需要熱水和熱蒸汽的生產(chǎn)和生活領(lǐng)域??梢灶A(yù)期該技術(shù)必將為二十世紀(jì)太陽(yáng)能的廣泛應(yīng)用起到積極的促進(jìn)作用。
太陽(yáng)能光伏電站
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:通過太陽(yáng)能電池方陣將太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電站稱為太陽(yáng)能光伏電站。太陽(yáng)能光伏電站按照運(yùn)行方式可分為獨(dú)立太陽(yáng)能光伏電站和并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站。
未與公共電網(wǎng)相聯(lián)接獨(dú)立供電的太陽(yáng)能光伏電站稱為離網(wǎng)光伏電站。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)的無(wú)電地區(qū)和一些特殊場(chǎng)所,如為邊遠(yuǎn)偏僻農(nóng)村、牧區(qū)、海島、高原、沙漠的農(nóng)牧漁民提供照明、看電視、聽廣播等基本的生活用電,為通信中繼站、沿海與內(nèi)河航標(biāo)、輸油輸氣管道陰極保護(hù)、氣象電站、公路道班以及邊防哨所等特殊處所提供電源。獨(dú)立系統(tǒng)由太陽(yáng)電池方陣、系統(tǒng)控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等組成。2006年廣州市建委建1500Wp離網(wǎng)光伏電站。
與公共電網(wǎng)相聯(lián)接且共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽(yáng)能光伏電站稱為并網(wǎng)光伏電站。它是太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電階段、成為電力工業(yè)組成部分的重要發(fā)展方向,是當(dāng)今世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)。并網(wǎng)系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池方陣、系統(tǒng)控制器、并網(wǎng)逆變器等組成。
光伏建筑一體化(BIPV)提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念,即建筑物與光伏發(fā)電的集成化,在建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面上布設(shè)光伏陣列產(chǎn)生電力。特別是光伏建筑一體化的并網(wǎng)屋頂太陽(yáng)能光伏發(fā)電是眾多國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn),發(fā)展迅速,市場(chǎng)廣闊。如廣州能源所的8KW屋頂光伏電站集中為小區(qū)提供照明。
太陽(yáng)能側(cè)式全自動(dòng)補(bǔ)水箱
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:側(cè)式補(bǔ)水箱適用于太陽(yáng)能側(cè)面有出氣孔的使用,使用該產(chǎn)品后能保證太陽(yáng)能不缺水,達(dá)到缺水補(bǔ)水、水滿自閉,減少太陽(yáng)能忘記關(guān)閉上水閥而浪費(fèi)水資源、影響鄰里關(guān)系、損壞室內(nèi)地板等等,隨時(shí)可以用上熱水,除冬天洗澡時(shí)要關(guān)閉冷水閥外,其他季節(jié)都無(wú)須關(guān)上水閥,因?yàn)槔渌M(jìn)入太陽(yáng)能后,冷熱水比重關(guān)系,冷水下沉熱水被頂上來(lái),充分利用熱水。立式補(bǔ)水箱是頂部留有出氣孔的太陽(yáng)能使用,和側(cè)式補(bǔ)水箱作用一樣。底部進(jìn)出水自動(dòng)控制閥是出氣孔、出水口留在太陽(yáng)能底部的可以使用,優(yōu)點(diǎn)是單管上下水,作用也是水滿自關(guān),關(guān)鍵是洗澡時(shí)要關(guān)閉上水時(shí)的冷水閥。
太陽(yáng)能沼氣
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:太陽(yáng)能恒溫控制系統(tǒng)華園沼氣專用太陽(yáng)能恒溫控制裝置有電導(dǎo)熱管傳熱、pvc管水或介質(zhì)傳熱等幾種,華園沼氣專用太陽(yáng)能集熱器又有低溫系統(tǒng)和中高溫系統(tǒng)兩種。其原理是通過采光,把吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能,經(jīng)過電導(dǎo)熱管或pvc管,輸送到玻璃鋼沼氣罐或池,提高沼氣罐池的溫度而實(shí)現(xiàn)恒溫,達(dá)到一年四季都可以使用的最佳效果。
可移動(dòng)式玻璃鋼沼氣發(fā)生器,具有重量輕、強(qiáng)度高、抗老化、耐酸堿、耐腐蝕、無(wú)滲漏,分別設(shè)有輸出入孔,進(jìn)出料口等,采用新型復(fù)合材料,罐壁厚度1-2cm,重量輕,保溫性能好。拉伸強(qiáng)度為93.5pg,彎曲強(qiáng)度100mpg,有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和延伸率。罐體型號(hào)分別有4m3、6m3、8m3、10m3、12m3、16m3、20m3等多種規(guī)格型號(hào),可滿足個(gè)性化需求。該產(chǎn)品利用農(nóng)作物秸桿、各種糞便等配合專用添加料,一次裝料可連續(xù)使用5-6個(gè)月,自動(dòng)出料,免去人工出料的繁瑣工作。大型混凝、玻璃鋼反應(yīng)池適應(yīng)沼氣發(fā)生裝置體積大、投料多、氣量大、用氣強(qiáng)度高、輸氣管線長(zhǎng)、多端使用、集體用戶等要求;適合大型產(chǎn)氣場(chǎng)及與養(yǎng)殖種植場(chǎng)所配套的大型商業(yè)化沼氣工程、政府工程、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體工程。
太陽(yáng)能運(yùn)用與建筑一體化
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:目前我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器的利用多數(shù)集中在酒店和學(xué)校等需集中供熱水的地方,由于廣東屬于亞熱帶海洋性氣候,一年中有大半年的時(shí)間氣溫比較高,可以不需要供熱水洗澡;再加上房地產(chǎn)開發(fā)的樓層都相對(duì)比較高,給太陽(yáng)能熱水器的安裝和管道的鋪設(shè)帶來(lái)了一定的難度,受到這些客觀因素的影響,使得太陽(yáng)能熱水器的家庭使用率不高,這也成為廣東省太陽(yáng)能產(chǎn)品和技術(shù)推廣的難點(diǎn)。另外,太陽(yáng)能光伏利用屋頂由于成本較高,并網(wǎng)5萬(wàn)元/kw,在全國(guó)的普及率均非常低,廣東省的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品絕大部分都供出口,形成了消耗自身的能源、資源,為他國(guó)提供清潔、環(huán)保能源產(chǎn)品的惡性循環(huán)銷售方式。 企業(yè)小,缺乏獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可靠技術(shù),是太陽(yáng)能技術(shù)推廣的又一難點(diǎn)。現(xiàn)階段太陽(yáng)能企業(yè)不少,但是90%以上是民營(yíng)企業(yè),其規(guī)模普遍比小,綜合實(shí)力弱,沒有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)和專利產(chǎn)品,大多數(shù)企業(yè)都是從云南、山東等地購(gòu)買技術(shù)成熟的產(chǎn)品后,再做工程組裝,形成一種類似于“來(lái)料加工”的經(jīng)營(yíng)模式。
太陽(yáng)能行業(yè)缺乏專業(yè)人才,出現(xiàn)了后繼無(wú)人的局面,這是影響太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的至關(guān)原因,當(dāng)前職業(yè)學(xué)校、大學(xué)很少開設(shè)可再生能源的課程,只有少數(shù)農(nóng)業(yè)大學(xué)中,某些相關(guān)的課程中會(huì)涉及到太陽(yáng)能知識(shí),但仍沒有獨(dú)立的專業(yè)和課程。另外,廣東雖然建筑業(yè)發(fā)達(dá),但是目前的建筑師對(duì)于太陽(yáng)能技術(shù)還不太了解,因此在設(shè)計(jì)階段,很難將太陽(yáng)能技術(shù)的運(yùn)用考慮到建筑中去。太陽(yáng)能建筑也沒有形成系統(tǒng)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),專家說,太陽(yáng)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定非常困難,據(jù)介紹,標(biāo)準(zhǔn)必須考慮不同區(qū)域的陽(yáng)光輻射強(qiáng)度、建筑物形式、建筑構(gòu)造節(jié)能方式和居民生活方式等,而且與之相關(guān)的大量調(diào)查和計(jì)算工作還沒有開展。
未來(lái)家庭普及利用太陽(yáng)能是發(fā)展趨勢(shì),像廣州這類大城市推廣普及太陽(yáng)能技術(shù),需要克服一些客觀不利因素,因此必須走太陽(yáng)能與建筑一體化的道路:新建的小區(qū),需要建筑師、發(fā)展商在設(shè)計(jì)階段就將太陽(yáng)能技術(shù)考慮到建筑的設(shè)計(jì)過程中去,這樣可以避免居民在建筑竣工后各自在樓頂安裝太陽(yáng)能熱水器,使太陽(yáng)能熱水器與建筑外觀不能協(xié)調(diào)一致的現(xiàn)象發(fā)生。使它成為表現(xiàn)建筑的一個(gè)元素,與建筑融為一體,李戩洪說:“有了統(tǒng)一的規(guī)劃,和統(tǒng)一的設(shè)計(jì),不僅可以使得建筑變得更加美觀,而且又能節(jié)能?!彼哉f太陽(yáng)能產(chǎn)品與房地產(chǎn)商、建筑師相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的一大手法。
消費(fèi)者也應(yīng)該客觀的了解太陽(yáng)能技術(shù),如果采用集中設(shè)計(jì),安裝了太陽(yáng)能產(chǎn)品的房子造價(jià)并沒有增加很高,例如以一套100平米的房子計(jì)算,如果使用太陽(yáng)能熱水器,分?jǐn)傁聛?lái)平均每戶,也只需要多增加4000元的購(gòu)買費(fèi)用,現(xiàn)在太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品的技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)非常成熟,使用壽命也相對(duì)較長(zhǎng),后期的維護(hù)費(fèi)用也不會(huì)很高。
除了太陽(yáng)能出了光熱技術(shù)的利用外,更應(yīng)該利用光伏技術(shù),將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,解決建筑供電問題。這就更需要具體激勵(lì)政策的落實(shí),讓電力部門無(wú)條件、免費(fèi)允許合格的太陽(yáng)能光伏用戶并網(wǎng),并以電表電費(fèi)的3倍收購(gòu)其輸出電量,這些可以借鑒外國(guó)的一些好的經(jīng)驗(yàn),例如,德國(guó)的利用“購(gòu)電法”,日本的“補(bǔ)貼法”,通過這些激勵(lì)措施,調(diào)動(dòng)居民的積極性。 目前大多數(shù)省激勵(lì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體政策都比較缺乏。希望太陽(yáng)能技術(shù)的研發(fā)人員和相關(guān)的科研單位加大科研力度,研發(fā)出性能優(yōu)越、款式美觀、價(jià)格適中的產(chǎn)品,以滿足消費(fèi)者的需求。
太陽(yáng)能光催化污水處理
成果類型:應(yīng)用技術(shù)
處階段:初期階段
成果體現(xiàn)形式:新產(chǎn)品
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:太陽(yáng)能光催化污水處理的技術(shù)原理是利用太陽(yáng)能的紫外光部分,光照二氧化鈦半導(dǎo)體催化劑,產(chǎn)生電子空穴對(duì),形成氧化性極強(qiáng)的羥基核過氧化氫,可以處理大部分優(yōu)化的有機(jī)化合物,并使無(wú)機(jī)化合物完全礦化,使一種解決環(huán)境問題的長(zhǎng)期方法。課題組設(shè)計(jì)、制作了兩個(gè)平板型光反應(yīng)器,所設(shè)計(jì)、制作的反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)合理,具有平板連續(xù)可調(diào),布水均勻等優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)光催化污水處理系統(tǒng)進(jìn)入了深入研究后,根據(jù)現(xiàn)行的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱虹吸原理,首此提出了一種利用熱虹吸自然循環(huán)的平板型太陽(yáng)能光催化污水處理系統(tǒng)。
太陽(yáng)能在建筑中的光伏光熱綜合利用技術(shù)
成果類型:應(yīng)用技術(shù)
所處階段:中期階段
成果體現(xiàn)形式:新技術(shù)
知識(shí)產(chǎn)權(quán)形式:實(shí)用新型專利
項(xiàng)目合作方式:合作開發(fā)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:該技術(shù)將太陽(yáng)能光伏光熱綜合利用技術(shù)和建筑節(jié)能有機(jī)結(jié)合,提高了太陽(yáng)能的綜合利用效率,極大地降低了建筑能耗。光伏熱水建筑一體化系統(tǒng),將光伏電池、太陽(yáng)能集熱板和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合,能同時(shí)提供電力和生活熱水,日平均熱效率達(dá)到40%以上,日平均發(fā)電效率達(dá)到10%以上。PV-Trombe墻系統(tǒng)將光伏玻璃與Trombe墻被動(dòng)采暖技術(shù)相結(jié)合,在提供電力的同時(shí),冬季向室內(nèi)供暖,可以提高室內(nèi)溫度8℃以上,夏季降低室內(nèi)冷負(fù)荷。光伏太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)制成光伏蒸發(fā)器,運(yùn)行時(shí),蒸發(fā)器降低光伏電池的溫度,系統(tǒng)COP最高可達(dá)10.4,平均約為6.3。該技術(shù)可適用于民用住宅、商業(yè)建筑、工業(yè)廠房等多種不同的場(chǎng)合。
太陽(yáng)能電瓦片
成果類型:應(yīng)用技術(shù)
所處階段:中期階段
成果體現(xiàn)形式:新工藝
知識(shí)產(chǎn)權(quán)形項(xiàng)目
合作方式:產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓;技術(shù)服務(wù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:該發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種太陽(yáng)能電瓦片。為此,本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電瓦片,該太陽(yáng)能電瓦片包括:一上瓦片,一覆蓋于上瓦片上方的上太陽(yáng)能電池片,串過上瓦片、上太陽(yáng)能電池片相連的上連接螺栓;一下瓦片,一覆蓋于下瓦片上方的下太陽(yáng)能電池片,串過下瓦片、下太陽(yáng)能電池片相連的下連接螺栓;上連接螺栓、下連接螺栓進(jìn)行套接連接。本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能電瓦片是一種將硅太陽(yáng)電池固定在陶土瓦片上,能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能,并且向室內(nèi)供電的一種結(jié)構(gòu)技術(shù)。它包括瓦片、硅太陽(yáng)電池與一種緊固件與電接件,其具有的優(yōu)點(diǎn)是互換性能強(qiáng),抗風(fēng)性強(qiáng)與電接觸可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
自動(dòng)化跟蹤太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)
成果類型:應(yīng)用技術(shù)
所處階段:初期階段
成果體現(xiàn)形式:新技術(shù)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:該項(xiàng)研究技術(shù)路線正確,設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn),結(jié)構(gòu)新穎,既利用了聚光太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的已有成果和產(chǎn)品,又創(chuàng)造性地研制出低功耗、高精度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的跟蹤裝置,組合為精密跟蹤聚光太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。其發(fā)電成本可以大幅度降低。該項(xiàng)研究在高精度、低成本、低功耗,光、機(jī)、電一體化自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)集成,提高發(fā)電效率方面有重大創(chuàng)新,部分技術(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明專利和實(shí)用新型專利。該項(xiàng)研究具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益,在各類太陽(yáng)能利用裝置中有廣泛適用性,該系統(tǒng)有重大的推廣應(yīng)用價(jià)值。