太陽能技術在港區(qū)應用政策分析

張冠君

摘要：指出了為應對國內外環(huán)境保護的新局勢，促進我國港口建設邁向綠色低碳循環(huán)發(fā)展新趨勢，應加大清潔可再生能源的利用。通過分析我國港口太陽能利用現狀及存在的問題，研究了港口建設的太陽能利用方式，針對港區(qū)建筑物特點及用能需求，規(guī)范太陽能港區(qū)利用標準設計。提出了相應的港區(qū)太陽能安裝強制政策和激勵政策：制定相關國家地區(qū)行業(yè)標準，以政府為主導，以財政補貼、優(yōu)惠貸款、稅收政策、技術支持為輔，充分發(fā)揮市場經濟作用。

關鍵詞：可再生能源；太陽能利用；強制政策；激勵政策

中圖分類號：U9

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20016803

1引言

當前國內外對于太陽能相關政策不盡相同，國外以色列是最早實施強制使用太陽能法令的國家，于1980年將這一法令作為國家義務。西班牙是歐洲第一個在新建和改建建筑中強制應用太陽能光熱系統的國家[1]，先后實施了《城市太陽能法令》、《國家建筑技術法令》及太陽能強制安裝政策，還規(guī)定了最低太陽能保證率、太陽能熱水器產品的技術要求和維修要求。歐盟實施了《歐洲可再生能源加熱及制冷法令》，計劃達到2020年可再生能源占總量20%的目標，歐洲諸國相繼出來太陽能應用的激勵政策，比如政府資金補貼，減免增值稅、所得稅，低息貸款等。美國、日本等一些發(fā)達國家也同時實施了一系列的太陽能熱水器補貼政策。

我國的《可再生能源法》編制報告明確指出：2020年，對于可再生的能源利用總量不應低于全國總能源消耗量的10%。我國存在較為豐富的太陽能源，太陽能利用具有較大的應用空間，國家相應出臺了一系列標準規(guī)范，如《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規(guī)范》、《太陽能供暖采暖工程技術規(guī)范》等，但仍不夠全面和細化。我國部分省市出臺了太陽能強制安裝政策，要求12層以下的新建筑必須安裝太陽能熱水系統。我國太陽能熱水器已基本實現商業(yè)化，對中國廣大農村地區(qū)實施太陽能下鄉(xiāng)政策，對太陽能熱水系統給予資金補助，以實現我國太陽能熱水器市場蓬勃發(fā)展。

2太陽能利用存在的問題

目前，隨著港區(qū)土地使用面積越來越小，而需要的貨場越來越大，要求充分利用屋頂資源，提升常規(guī)建筑設計理念，并向生態(tài)驅動設計理念轉化；研究傳統的建筑構造理念，開發(fā)先進的圍護結構技術，適應現代太陽能技術的發(fā)展；關注住宅全生命周期內的投資平衡和權益分配；復合利用其它可再生能源，優(yōu)化建筑能耗結構，滿足建筑的能源供應和健康環(huán)境的需求。

近年來，在國際光伏市場需求的拉動下，我國光伏產業(yè)迅速發(fā)展，但太陽能光伏核心技術遠遠落后于發(fā)達國家，國內光伏產業(yè)主要依靠市場驅動而非技術驅動，缺乏強大的內在競爭力[2]。由于近年全球光伏產業(yè)的產能迅速擴張以及金融危機影響，世界光伏市場呈現出供過于求的趨勢，使光伏產業(yè)面臨大規(guī)模洗牌。目前全球光伏市場的需求主要是由扶持政策推動的，我國還未制定比較系統完善的光伏發(fā)電經濟激勵政策。

政府資金補貼政策在一定程度上促進了太陽能利用的蓬勃發(fā)展，但隨著技術進步和供應鏈的發(fā)展使得太陽能成本逐漸降低，維持穩(wěn)定不變的補貼給投資者帶來了巨大的利潤空間，卻間接犧牲了公眾的利益，因此適時調整政策對于太陽能技術的健康發(fā)展是有必要的。稅收激勵對于政府來說，并不直接花錢，比補貼更易操作，但減免稅收的額度取決于系統的價格而不是性能，不易于產品的質量控制。

今年來我國港口土地明顯呈現出使用不足的情況，所需的貨場及新增的港口配套建筑越來越多。因此必須利用太陽能資源，切實打造環(huán)保節(jié)能港口。交通運輸部于2013年頒布實施了《綠色港口等級評價標準》，有利于推進港口節(jié)能減排工作的長效運行。2015年中國港口協會組織試點了第一批綠色港口等級評價工作，取得良好效果，加深了港航企業(yè)對于綠色低碳港口建設的認知。

我國北方港口處于北半球暖溫帶寒冷地區(qū)，屬于海洋性過渡氣候，港口建筑物需要進行冬季采暖，夏季降溫[3]。就需要加快利用太陽能采暖和制冷等核心技術的研發(fā)攻關。南方港口處于北半球低緯度地區(qū)，屬于亞熱帶地區(qū)，常年溫度適宜，光照充足，利用太陽能實現與港口建筑物一體化，不僅能夠節(jié)約能源，還能帶來可觀的效益。

3太陽能港區(qū)利用形式

目前，一些港區(qū)已逐步開展實施了港區(qū)建筑物太陽能利用項目，但港口建筑物對太陽能的利用方式比較單一，一般多采用太陽能熱水器、光伏發(fā)電，以及風光互補發(fā)電使用。且大部分局限在試點工程，沒有具體的標準和規(guī)范，不能最大化發(fā)揮太陽能在港口上的應用。隨著太陽能利用科技水平的不斷提高，太陽能建筑已經從太陽能采暖建筑發(fā)展到可以集成太陽能光電、太陽能熱水、太陽能吸收式制冷、太陽能通風降溫、可控自然采光等新技術的建筑，其技術含量更高，內涵更豐富，適用范圍更廣[4]。因此，需要進一步研發(fā)高質量的新型太陽能產品，實現太陽能技術與建筑物設計建造及改造一體化，完善太陽能施工驗收與技術維護規(guī)程，政府部門應當有針對性的出臺一些太陽能應用強制政策和經濟激勵政策。

港口太陽能利用的形式主要包括：太陽能熱水器，光伏發(fā)電（風光互補），太陽能污水處理，集熱蓄熱墻式被動太陽能建筑，太陽能和地表熱能道路融雪化冰，太陽能地源熱泵系統，太陽能吸收式、吸附式制冷系統等。

（1）太陽能熱水器。建筑物屋頂利用太陽能集熱器（真空管集熱器，平板集熱器等），工質水吸收太陽熱量，產生熱水。

（2）光伏發(fā)電（風光互補）。建筑物屋頂采用太陽能電池板，利用光電效應產生電能供建筑物使用，道路桿燈、航道浮標燈等采用風光互補供照明使用。

（3）太陽能污水處理。目前，國內外通用的污水處理技術主要采用生物法，對于能自主進行污水處理的港口，由于微生物降解對環(huán)境水溫有要求，所以，保持水溫是北方地區(qū)污水處理的關鍵。利用太陽能對污水池進行保溫，能夠提高微生物的降解速率，同時產生沼氣。endprint

（4）集熱蓄熱墻式被動太陽能建筑。受海洋氣候影響，我國港口的總體氣候特點是：陽光充足、季風明顯。冬季夜間氣溫不會降得太低，有利于被動采暖，夏季風力較大，有利于自然通風被動降溫。

（5）太陽能和地表熱能道路融雪化冰。由于港口碼頭多采用特殊混凝土路面，對于北方地區(qū)道路降雪結冰，如長期采用撒鹽化學融雪，給混凝土路面結構和環(huán)境帶來許多負面效應。夏季利用水平埋管將太陽熱量儲存于地下土壤中，冬季借助水泵將土壤中的熱量提到水平埋管中與路面換熱，為融雪提供熱能。

（6）太陽能地源熱泵系統。采用太陽能輔助系統，在冬季能夠使熱源熱泵機組蒸發(fā)溫度提高，達到節(jié)能和室內環(huán)境舒適的效果，夏季輔助散熱設備，提高熱泵系統運行效率。此外，太陽能作為輔助熱源，有利于維持土壤溫度恒定。

（7）太陽能吸收式、吸附式制冷系統。太陽能吸收式制冷是通過收集太陽熱量，驅動吸收式制冷劑，工質主要采用溴化鋰-水，利用冷水在建筑中循環(huán)達到降溫的效果。吸附式制冷時通過收集太陽熱量，利用吸附床中的固體吸附劑對制冷劑的周期性吸附、解吸附過程實現建筑物的制冷循環(huán)[5]。

4港區(qū)太陽能安裝強制政策

我國太陽能熱水器產品的標準，檢測和認證體系已基本建立，且已實現商業(yè)化，擁有良好的市場基礎，因此，我國部分港區(qū)建筑物已基本具備了強制安裝政策的條件。

（1）通過制定國家標準來強制推行太陽能在港口建筑中的使用，這一國家標準，需要進行大量的測算，針對各港口不同的太陽能光照資源和地理氣候特征制定不同的執(zhí)行標準，將太陽能利用系統納入港區(qū)建筑工程建設的規(guī)定程序，同時在新建建筑物或既有建筑上安裝太陽能系統應滿足建筑結構安全性要求，選用節(jié)能型太陽能產品。

（2）推動港區(qū)太陽能的利用仍然需要以政府為主導來進行。借鑒歐洲采取的激勵政策，根據港口實施太陽能利用不同規(guī)模和形式，給予不同定量的政府資金補貼和減免稅收。同時加大宣傳，提高公民的節(jié)能意識。盡快將太陽能熱利用技術納入建筑節(jié)能技術體系，享受節(jié)能降耗技術的優(yōu)惠政策。

（3）政府要大力支持和培育我國的太陽能企業(yè)，發(fā)揮市場調節(jié)和資源配置的功能。支持企業(yè)對港區(qū)太陽能應用技術攻關，對一些取得豐碩成果的企業(yè)或個人給予經濟上的獎勵。

對于港區(qū)太陽能利用，應進一步規(guī)范太陽能技術的工程標準，針對不同港口利用的太陽能技術，出臺一些類似于行標的規(guī)范標準。

港口建筑物多屬于低層建筑，根據建筑物面積計算所需太陽能光伏電池容量，在屋頂安裝光伏設備供建筑物日常用電使用。在對新建或改造建筑物設計時，必須預留太陽能熱水系統上下水管路，以及其他連接件和空間，采用符合國家規(guī)定的能效限定值及能效等級的節(jié)能產品。由于屋頂太陽能系統質量較大，加之港區(qū)風力大等氣象條件，應根據屋頂的承載能力和太陽能系統使用壽命，合理選擇合適的太陽能系統，同時可以考慮將太陽能系統與地源熱泵系統耦合在一起，供建筑物使用。

對于一些不宜露天存放的普通貨物，倉庫屋頂宜采用光伏發(fā)電并網使用。堆放危險易燃品、化學品、冷藏品等貨種的特種倉庫，在安裝光伏要特別注意安全防護措施。對于一些沒有大型機械設備（如集裝箱龍門起重機）通行或者便于安裝路桿的道路或堆場，采用風光互補發(fā)電，根據港區(qū)環(huán)境氣候，選擇合適的風力發(fā)電機和太陽能電池板，實現道路供電照明和視頻監(jiān)控系統。另外煤炭干散貨碼頭，要采取合理的防風抑塵的措施，避免煤塵飄散影響太陽能集熱器和電池板效率，如定期清掃集熱器表面。

5港區(qū)太陽能利用激勵政策

我國民用太陽能熱水器市場已基本實現商業(yè)化，目前僅對一些偏遠經濟不發(fā)達地區(qū)的太陽能利用進行補貼。我國光伏市場的補貼政策主要是針對大型光伏電站進行上網電價補貼，以及對“金太陽”光伏示范工程和“光電建筑”等分布式光伏發(fā)電項目進行初投資補貼。

隨著交通運輸行業(yè)節(jié)能減排觀念的不斷深入，綠色循環(huán)低碳發(fā)展已成為21世紀的發(fā)展主題，綠色港口建設規(guī)劃符合建立水運節(jié)能減排長效機制的目標要求，交通運輸部2013年4月頒布了《綠色港口等級評價標準》（JTS/T105-4-2013），明確將港區(qū)太陽能利用納入綠色港口評價的指標之一，在一定程度上促進了港區(qū)太陽能利用的發(fā)展。在今后一段時間內，針對綠色港口可以加大鼓勵和補貼力度，讓港區(qū)太陽能利用逐步常態(tài)化。

對于港區(qū)太陽能利用，政府部門應當從政策上給予一定的激勵和扶持。

（1）財政補貼。對港區(qū)的太陽能光伏發(fā)電量直接進行資金補貼，主要分為光伏發(fā)電自用和并網，根據不同港區(qū)所在地的消費水平，兩者的補貼各不相同，且補貼期有一定的年限。另外，鼓勵港口企業(yè)采用合同能源管理的模式進行太陽能應用的項目，并根據實際工程的大小，進行額外的補貼。

（2）優(yōu)惠貸款。對于港區(qū)太陽能應用項目，采用低息貸款等優(yōu)惠政策，實現港區(qū)太陽能應用的全面發(fā)展。尤其是一些新型的太陽能技術利用，比如集熱蓄熱墻式被動太陽能建筑，太陽能和地表熱能道路融雪化冰，太陽能地源熱泵系統，太陽能吸收式、吸附式制冷系統，相比于傳統的光伏發(fā)電和太陽能熱水器，由于其初投資較大，可實行低息或免息貸款等優(yōu)惠政策。

（3）稅收政策。分為國稅和地稅兩個層面。對于港區(qū)太陽能應用，主要是對地稅方面進行一定年限一定年度的減免政策。

（4）技術支持。對港區(qū)太陽能利用的基礎研究進行研發(fā)基金資助，依托骨干企業(yè)，科研機構和高校進行技術研發(fā)和人才培養(yǎng)。我國目前主要的研究集中于太陽能熱水器，應進行新材料、新科技的全面研發(fā)。

參考文獻：

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張駿，于海燕. 西班牙建筑技術規(guī)范中關于太陽能強制應用的分析[J]. 太陽能，2007（11）：42～46.

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[3]陳川，劉碩. 寒冷地區(qū)被動式太陽能在居住建筑中的應用[J].中國科技博覽，2011（13）：43～43.

[4]張惠玲. “太陽能”是港口建筑節(jié)能發(fā)展的途徑[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保， 2011（1）：42～44.

[5]楊小聰，張秀霞，樊榮，等. 太陽能吸收式和吸附式制冷系統的研究[J]. 真空與低溫，2013（3）：130～134.endprint