我國太陽能熱利用市場的轉(zhuǎn)型

美國國際銅專業(yè)協(xié)會北京代表處 丹麥科技大學(xué) ■ 黃俊鵬

0 引言

太陽能熱利用行業(yè)自2013年起出現(xiàn)大幅度下滑，并一直持續(xù)到2017年，行業(yè)規(guī)模大幅度縮小，集中度增加，市場結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了較大的變化。作為一個利國利民的行業(yè)，太陽能熱利用行業(yè)在過去的10多年里，為提高農(nóng)村百姓的生活水平、城鎮(zhèn)生活熱水的節(jié)能減排做出了重要貢獻(xiàn)。但隨著市場環(huán)境的變化，太陽能熱利用企業(yè)逐步陷入迷茫：新興市場還看不到前景，傳統(tǒng)市場持續(xù)萎縮，太陽能熱利用行業(yè)該何去何從？

本研究受國際銅業(yè)協(xié)會及IMSIA國際金屬太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的委托，開展了為期1年的市場調(diào)研，從市場需求和產(chǎn)品供給的角度對太陽能熱利用市場進(jìn)行了供需分析，并分析了市場的未來發(fā)展趨勢和市場結(jié)構(gòu)的變化，為新時代太陽能熱利用企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提出了諸多建議。

本研究所指的太陽能熱利用市場是工業(yè)與民用中低溫?zé)崂檬袌?，具體包括：城鎮(zhèn)熱水市場、農(nóng)村熱水市場、供暖市場及工農(nóng)業(yè)熱利用市場4大應(yīng)用領(lǐng)域，不包含太陽能熱發(fā)電、太陽能空調(diào)制冷等市場。這也是第一次按照這4大應(yīng)用領(lǐng)域?qū)υ撔袠I(yè)進(jìn)行細(xì)分市場的分析。

在市場發(fā)展?jié)摿︻A(yù)測方面，本研究采用時間序列預(yù)測法和慣性原則對各細(xì)分市場的發(fā)展趨勢進(jìn)行了短期預(yù)測(1個季度～1年之間的預(yù)測)與中長期預(yù)測(中期是指1～5年，長期是指5年以上)。對真空管和平板太陽能集熱器的市場發(fā)展趨勢采用了回歸預(yù)測法和相關(guān)原則，結(jié)合市場發(fā)展趨勢和專家調(diào)研數(shù)據(jù)分析，采用轉(zhuǎn)移概率矩陣分析了2種集熱器產(chǎn)品市場占有率中長期的變化情況。

1 太陽能熱利用市場將呈“U”型復(fù)蘇

1.1 若無新的需求驅(qū)動，市場下滑的趨勢將持續(xù)

1.1.1 市場發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)中國農(nóng)村行業(yè)協(xié)會太陽能熱利用專業(yè)委員會(CSTIF)的數(shù)據(jù)，我國太陽能集熱器銷量在2012年達(dá)到頂峰，隨后出現(xiàn)大幅下滑；2017年我國太陽能集熱器銷量為3723萬 m2，僅為2012年頂峰時的58%，市場縮水嚴(yán)重，具體如圖1所示。

圖1 2010～2017年我國太陽能集熱器年銷量情況

雖然太陽能熱利用行業(yè)整體行情處于下滑態(tài)勢，但若將真空管太陽能集熱器和平板太陽能集熱器分開統(tǒng)計，卻會出現(xiàn)截然不同的市場發(fā)展趨勢。

由圖2可知，真空管太陽能集熱器市場的銷量在2012年達(dá)到頂峰，而后逐年下滑，且下滑幅度遠(yuǎn)大于平板太陽能集熱器，該趨勢與“家電下鄉(xiāng)”政策的推出與退出高度吻合。我國太陽能熱水市場大幅興起于2008年前后，而“家電下鄉(xiāng)”政策開始于2007年的12月(試點)，2009年2月正式在全國推行，結(jié)束于2013年的1月底，歷時5年。由此可見，以真空管太陽能集熱器為主要產(chǎn)品的熱水市場的快速增長高度依賴“家電下鄉(xiāng)”政策。

圖2 2010～2017年真空管太陽能集熱器年銷量情況

而平板太陽能集熱器市場則與城鎮(zhèn)化和房地產(chǎn)市場高度相關(guān)。在過去10年里，有多達(dá)21個省(市、自治區(qū))出臺了太陽能熱水器的強制安裝政策，這些政策對于太陽能熱水器應(yīng)用于城鎮(zhèn)新建住宅發(fā)揮了較大的作用。由于平板太陽能集熱器在建筑一體化、安全性和可靠性方面的優(yōu)勢，促成了平板太陽能集熱器銷量的持續(xù)增長，在2014年達(dá)到頂峰，隨后受房地產(chǎn)市場的影響而產(chǎn)生波動。圖3為2010～2017年平板太陽能集熱器年銷量情況。

圖3 2010～2017年平板太陽能集熱器年銷量情況

1.1.2 需求側(cè)分析：消費結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致市場萎縮

1)農(nóng)村人口大幅減少，農(nóng)村生活熱水市場將持續(xù)縮小。過去的10多年，隨著城鎮(zhèn)化的持續(xù)推進(jìn)，我國的城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，農(nóng)村人口持續(xù)減少。2013年以前，太陽能熱水器的主要零售市場在農(nóng)村，而隨著農(nóng)村人口的減少及市場的飽和，新增太陽能熱水器的消費需求大幅降低。

隨著“家電下鄉(xiāng)”政策的結(jié)束，農(nóng)村太陽能熱水市場近幾年出現(xiàn)萎縮趨勢，集熱器需求量由2014年的933萬m2下降到2017年的231萬m2；市場份額也出現(xiàn)逐年下滑趨勢，2017年僅為6.2%。隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，未來農(nóng)村太陽能熱水市場將進(jìn)一步萎縮，市場份額也將繼續(xù)下降，預(yù)計到2022年，集熱器新增需求量僅為9萬m2，具體如圖4所示。

2)居民的人均可支配收入增加，消費升級導(dǎo)致需求結(jié)構(gòu)變化，并且城鄉(xiāng)居民間的收入差距縮小。2017年，農(nóng)村居民人均可支配收入為13432元，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入為36396元。相比2010年，農(nóng)村居民人均可支配收入增長了一倍。

圖4 2013～2030年農(nóng)村生活熱水所需太陽能集熱器面積及所占市場份額趨勢圖

更高的收入水平，意味著對更高的生活品質(zhì)的追求。過去，農(nóng)村居民使用太陽能熱水器的主要目的是為了節(jié)省電費，并在不通燃?xì)獾牡胤浇鉀Q日常生活熱水的需求，故消費者對于熱水器性能的訴求不高，有熱水就行。然而，隨著居民對生活品質(zhì)的要求日益提高，價格低廉不再是消費者選擇太陽能熱水器的首要標(biāo)準(zhǔn)，在同等價位，有多種更加可靠的生活熱水設(shè)備可供選擇。

對于城鎮(zhèn)居民而言，2012～2017年這5年中，認(rèn)為“節(jié)約水電費”更加重要的消費者的比例從23%降低到了12%，而認(rèn)為“保障舒適的生活環(huán)境”更加重要的消費者的比例則從14%提高了到29%[1]，且成為諸多住房環(huán)保性能中最重要的一項。

3)“家電下鄉(xiāng)”補貼取消，太陽能熱水器性價比優(yōu)勢不再。鼓勵農(nóng)村居民使用太陽能熱水器的激勵政策的消失，使太陽能熱水器在性價比上與燃?xì)鉄崴?、電熱水器相比，不再具有?yōu)勢。

4)“煤改氣”提高了農(nóng)村燃?xì)馄占奥?，壓縮了太陽能熱水器的生存空間。為解決北方供暖區(qū)域冬季霧霾的問題，國家大力推動“煤改氣”工程。根據(jù)《天然氣發(fā)展“ 十三五” 規(guī)劃》，“十三五”期間天然氣占一次能源消費比例將達(dá)到 8.3%～10%[2]。截至2017年末，北方京津冀區(qū)域“2+26”城市已有319萬戶完成了“煤改氣”[3]?！懊焊臍狻闭邔⒋蠓龠M(jìn)城鎮(zhèn)和農(nóng)村燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)，提高農(nóng)村燃?xì)馄占奥剩M(jìn)一步壓縮太陽能熱水器的生存空間。

5)根據(jù)北京市統(tǒng)計局2017年12月發(fā)布的《北京市居民煤改清潔能源調(diào)研報告》，在調(diào)研涉及的16個區(qū)536戶居民中，采用空氣源熱泵、地源熱泵方式采暖的占51.3%，而蓄熱式電采暖器也占到了18.5%，也就是說，電采暖占到了調(diào)研用戶的70%以上[4]。太陽能熱利用行業(yè)若不在太陽能采暖方面有突破性創(chuàng)新，著力解決產(chǎn)品的可靠性問題，將錯過這一輪煤改清潔能源的市場機會，失去廣闊的清潔采暖市場。

6)房地產(chǎn)市場還有一定的發(fā)展空間，但已達(dá)增長的極限。由圖5可知，2014～2017年我國房地產(chǎn)市場城鎮(zhèn)住宅竣工面積呈逐年下降趨勢。房地產(chǎn)市場，尤其是住宅市場新建面積的下降，將會對現(xiàn)存的太陽能建筑應(yīng)用市場產(chǎn)生較大影響，特別是對目前廣泛采用的陽臺壁掛產(chǎn)品的需求將下降。

圖5 2011～2017年我國房地產(chǎn)市場城鎮(zhèn)住宅竣工面積

1.1.3 供給側(cè)分析：產(chǎn)品和系統(tǒng)性能的局限性限制了應(yīng)用的拓展

1)真空管產(chǎn)品易發(fā)生故障，維修保養(yǎng)成本高。占太陽能熱水器市場份額高達(dá)80%以上的全玻璃真空管熱水器產(chǎn)品，由于其先天的性能缺陷，導(dǎo)致消費者在更新熱水設(shè)備時，不會優(yōu)先選擇太陽能熱水器。

全玻璃真空管太陽能熱水器產(chǎn)品存在的主要問題有：

1)熱水器自身的質(zhì)量問題，導(dǎo)致其維護(hù)成本高。真空管存在積垢問題，2～3年就得清洗；硅膠墊片易老化，壽命通常為2年，老化后極易漏水；伴熱帶容易出問題，2年就得更換；而這些更換和維修工作對于偏遠(yuǎn)的農(nóng)村而言，成本高昂。除此之外，真空管的破損率較高，全玻璃真空管單管的價格僅為12元，但是若加上交通和人工費用，更換1根管的成本可達(dá)100元，而熱水器本身的價格僅為2000～3000元，使得真空管熱水器的維護(hù)成本太高。

2)升級產(chǎn)品性價比不高，不易推廣。相對于燃?xì)鉄崴骱碗姛崴?，玻璃金屬太陽能熱水?如熱管和U型管)、平板一體機等產(chǎn)品的性價比不高，無法成為消費升級的首選。玻璃金屬太陽能熱水器推廣的主要障礙在于價格貴和重量重。

①價格貴主要體現(xiàn)在：單機出廠成本約為4000元(水箱1800元+集熱器1200元+支架等零配件)，出廠售價在4500元才能有利潤，再加上運輸和安裝成本，經(jīng)銷商需賣到每臺6000～7000元才有利潤；而在這個價格區(qū)間，消費者可選擇的熱水解決方案很多，不一定會選擇太陽能熱水器。

②重量重主要體現(xiàn)在：由于容量較大(150～200 L)，單臺熱水器不上水時重量可達(dá)100 kg(搪瓷水箱60 kg，集熱器約40 kg)，不便于安裝，以前真空管太陽能熱水器僅需2名普通工人，但該機型至少需要3名工人，且需起重機吊裝，大幅增加了安裝成本；且農(nóng)村屋頂承重能力有限，無法大面積推廣。

3)產(chǎn)品研發(fā)投入不足，技術(shù)水平有待提高。由于某些原因?qū)е碌难邪l(fā)投入較少，不僅讓行業(yè)無法徹底解決太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化中所遇到的各種問題，而且對于新興市場，如太陽能區(qū)域供熱、太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用等領(lǐng)域也缺乏成熟可靠的解決方案，只能依靠太陽能熱水工程積累的經(jīng)驗去應(yīng)對新興市場特殊的技術(shù)要求。

需要指出的是，業(yè)內(nèi)也不乏重視研發(fā)的企業(yè)，如山東力諾瑞特新能源有限公司和北京天普太陽能集團等，但因為人才的匱乏及流動性太大，未能很好地研發(fā)出具有突破性的技術(shù)成果，而只能對現(xiàn)有方案進(jìn)行小修小補。

4)運行數(shù)據(jù)缺乏監(jiān)測，太陽能熱利用系統(tǒng)的貢獻(xiàn)較難衡量。受房地產(chǎn)行業(yè)建設(shè)與運營脫鉤的影響，太陽能企業(yè)往往只需將產(chǎn)品安裝好即可收到80%以上的工程款，而且2～3年的售后服務(wù)到期時，開發(fā)商往往還未全部交房，但那時太陽能企業(yè)就可以不用再負(fù)責(zé)，所以他們并不關(guān)心熱水系統(tǒng)是否可以長期穩(wěn)定的運行，更不會主動提出安裝監(jiān)測系統(tǒng)。

運行數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的缺失、“重建輕管”的行業(yè)積弊使得無論是開發(fā)商還是終端用戶，對于太陽能熱利用系統(tǒng)到底貢獻(xiàn)了多少節(jié)能量心存疑慮，大量系統(tǒng)的運行電費高昂，甚至高過純熱泵系統(tǒng)或電鍋爐。

5)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)低，行業(yè)聲譽有待提高。在2015～2017年間由國際銅業(yè)協(xié)會和IMSIA國際金屬太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)起的《太陽能熱水系統(tǒng)診斷調(diào)研》中，專家們發(fā)現(xiàn)只有43%的太陽能企業(yè)對物業(yè)公司管理人員進(jìn)行了運營維護(hù)培訓(xùn)。太陽能熱水工程運營中也暴露出很多問題，其中反映最為集中的3個問題是：①冬季熱水不足，占29%；②漏水，占21%；③缺乏專業(yè)的維修管理人員，占19%。

尤其是漏水問題，在北方冬季往往會形成“冰瀑”，被新聞媒體廣泛傳播后，極大地影響了行業(yè)聲譽。

1.2 支撐市場呈“U”型復(fù)蘇的驅(qū)動力

1.2.1 城鎮(zhèn)生活熱水市場依然有較大的發(fā)展空間

我國城鎮(zhèn)太陽能熱水市場集熱器年安裝面積呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，2014年城鎮(zhèn)太陽能生活熱水市場安裝面積為4255萬m2，2017年降至3319萬m2；但其市場份額卻逐年上升，2016年市場份額達(dá)到87.68%。隨著商用熱水市場擴張及城鎮(zhèn)化的進(jìn)一步推進(jìn)，可以預(yù)見，未來城鎮(zhèn)太陽能熱水市場份額將進(jìn)一步增大，結(jié)合農(nóng)村太陽能熱水市場的萎縮可以預(yù)測，到2022年左右，城鎮(zhèn)太陽能生活熱水市場份額將接近72.23%，年安裝面積出現(xiàn)企穩(wěn)，達(dá)到2850萬m2。

圖6 2013～2030年城鎮(zhèn)生活熱水所需太陽能集熱器面積及其所占市場份額趨勢圖

1)城鎮(zhèn)化將繼續(xù)發(fā)展。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2015年我國城鎮(zhèn)化率為56.1%，相比歐美70%的飽和城鎮(zhèn)化率，我國的城鎮(zhèn)化率還較低。因此，未來很長一段時間我國城鎮(zhèn)化仍將繼續(xù)推進(jìn)。城鎮(zhèn)化推進(jìn)勢必會推動房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展，繼而帶動太陽能熱利用行業(yè)發(fā)展。

2)強制安裝政策依然有效。為鼓勵太陽能在城市中的應(yīng)用，根據(jù)國際銅業(yè)協(xié)會發(fā)布的《太陽能強制安裝政策分析研究報告》，我國目前約有21個省(市、自治區(qū))發(fā)布了太陽能熱水系統(tǒng)的強制安裝政策。大部分地區(qū)要求12層以下建筑必須安裝太陽能熱水系統(tǒng)，也有少數(shù)城市，比如濟南，要求樓高低于100 m的建筑物都需安裝太陽能熱水器。

表1 太陽能熱水系統(tǒng)強制安裝政策的實施路徑

該政策已經(jīng)實施多年，推動了太陽能與建筑一體化技術(shù)的成熟。但隨著城鎮(zhèn)化的深入發(fā)展，12層以下的住宅類建筑越來越少，很多地區(qū)的住建部門發(fā)現(xiàn)，按照這樣的趨勢，他們將無法完成《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中所制定的太陽能建筑應(yīng)用的目標(biāo)。于是逐漸有地方政府，如濟南市政府，開始將太陽能熱水系統(tǒng)的強制安裝政策推廣到高層建筑中，提出“對100 m以下居住建筑和集中供應(yīng)熱水的公共建筑，全面推進(jìn)太陽能光熱與建筑一體化設(shè)計，完成本轄區(qū)承擔(dān)的太陽能光熱一體化應(yīng)用任務(wù)”[5]。隨著濟南試點“百米強裝”政策實施的成功，該政策不僅在山東全省推開，也得到了武漢、杭州和銀川等城市的積極響應(yīng)，正在制定“百米強裝”政策的具體實施細(xì)節(jié)和相關(guān)技術(shù)支持文件。

如果“百米強裝”政策在全國范圍內(nèi)得到普及，將極大地刺激太陽能熱利用行業(yè)在城鎮(zhèn)生活熱水市場的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用。

3)我國綠色建筑正處于高速發(fā)展期。隨著2006年國家頒布第一版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，到2013年國務(wù)院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)《綠色建筑行動方案》(國辦發(fā)[2013]1號)，直到今日，綠色建筑已經(jīng)在全國多個省市實現(xiàn)了“一星級強制、二星級以上激勵”的政策格局。我國綠色建筑在國家多管齊下的激勵政策和強制政策下，依然保持著快速的增長趨勢。圖7為2008～2015年按項目數(shù)量統(tǒng)計的綠色建筑評價標(biāo)識項目。

圖7 按項目數(shù)量統(tǒng)計的綠色建筑評價標(biāo)識項目(截至2015年12月)[6]

無論是國內(nèi)的綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)，還是目前占據(jù)30%左右綠色建筑認(rèn)證市場份額的美國LEED綠色建筑評級體系，都明確要求了一定比例的太陽能利用。在國標(biāo)中規(guī)定，“由可再生能源提供的生活熱水比例大于80%”可得10分；在最新版的LEED v4-NC認(rèn)證體系中，可再生能源占建筑總能耗達(dá)到5%可得3分。圖8為2005～2016年8月我國大陸地區(qū)LEED認(rèn)證項目增長趨勢圖。

圖8 我國大陸地區(qū)LEED認(rèn)證項目增長趨勢圖(截至2016年8月)[6]

4)人口老齡化導(dǎo)致城鎮(zhèn)居民對熱水的需求提高。隨著我國城鎮(zhèn)化推進(jìn)及人口政策調(diào)整，老齡化問題越發(fā)突出，2015年我國65歲以上人口占比達(dá)到10.5%，并且還在呈現(xiàn)上升趨勢。預(yù)計2050年我國老齡人口將超過4.12億，占世界老年人口的25%，約占我國總?cè)丝诘?0%，屆時我國將成為老齡化大國[7]。在人口老齡化的同時，老齡化人口也在高齡化，高齡老人在老齡人口中的占比也將達(dá)到25%。

老齡化人群對熱水的需求和認(rèn)知遠(yuǎn)大于年輕群體，不管是政府還是家庭，對老齡化人群將會越來越重視。政府也將推出更多的政策來提高老齡人口的生活品質(zhì)，而熱水的消費是其中重要的一項。

1.2.2 清潔供暖市場的興起

截至2016年底，我國北方地區(qū)城鄉(xiāng)建筑取暖總面積約為206億m2。其中，城鎮(zhèn)建筑取暖面積為141億m2，農(nóng)村建筑取暖面積為65億m2[8]。在龐大的取暖需求中，太陽能的利用率相當(dāng)?shù)?。按照國際能源署的數(shù)據(jù)，2010～2014年我國用于太陽能供暖的集熱器面積僅為15.4971萬m2，而同期歐洲已達(dá)到63.6272萬m2，且近幾年正在快速增長。圖9為 1985～2014年中國-歐洲太陽能供暖利用集熱器鋪設(shè)面積趨勢圖。

圖9 1985～2014年中國-歐洲太陽能供暖利用集熱器鋪設(shè)面積趨勢圖

國內(nèi)太陽能熱利用多用于戶式供暖、企事業(yè)單位公共建筑供暖、工業(yè)用熱等。太陽能區(qū)域供熱案例較少，典型案例有內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特中旗建立季節(jié)蓄熱太陽能供熱供暖區(qū)域供熱熱力站。

2017年發(fā)改委、能源局等十部委發(fā)布《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃(2017～2021年)》以來，北方采暖地區(qū)正積極采取“煤改電”、“煤改氣”等措施實現(xiàn)清潔采暖。但“煤改電”需要強大的財政支持，除北京以外的其他省份很難全面鋪開；“煤改氣”則因我國較大的進(jìn)口依賴，在冬季極易造成用氣緊缺，導(dǎo)致氣價高漲，大幅增加采暖成本。而太陽能采暖因其在運行中接近于零的運行成本，比“煤改電”和“煤改氣”技術(shù)路徑具備更強的推廣價值。以下4個方面的推動力將有助于改變太陽能采暖技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑取暖中應(yīng)用落后的現(xiàn)狀。

1)市場需求增。根據(jù)同濟大學(xué)李崢嶸教授等[9]的研究，我國城市(地級市以上)、縣城，以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)村區(qū)域供熱，到2022年所需的太陽能集熱器面積預(yù)計分別為：169.3225萬、89.9104萬、61.2741萬m2，具體如圖10～圖12所示。

2)利好政策多。在國家綠色發(fā)展國策的背景下，為防治大氣污染，中央政府和各級地方政府陸續(xù)出臺了各項清潔供暖規(guī)劃，以及相應(yīng)的支持政策。如《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃(2017～2021年)》《關(guān)于促進(jìn)可再生能源供熱的意見》《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《2017年北京市農(nóng)村地區(qū)村莊冬季清潔取暖工作方案》《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，以及《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，都規(guī)定了太陽能熱利用的面積指標(biāo)或太陽能供暖的面積指標(biāo)。

圖10 2018～2022年我國城市(地級市以上)區(qū)域供熱所需太陽能集熱器面積預(yù)測

圖11 2018～2022年我國縣城區(qū)域供熱所需太陽能集熱器面積預(yù)測

圖12 2018～2022年我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)村區(qū)域供熱所需太陽能集熱器面積預(yù)測

3)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)強。經(jīng)過20多年的發(fā)展，在大型太陽能熱水工程設(shè)計、安裝和運營經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，各大太陽能熱利用企業(yè)已經(jīng)為發(fā)展大型太陽能供熱采暖工程業(yè)務(wù)奠定了較強的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。具體體現(xiàn)在以下3個方面：

①遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的成熟和發(fā)展提高了工程的可靠性。太陽能熱水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控的普及對太陽能熱水工程意義重大，使得大型系統(tǒng)的運行效果可實時監(jiān)測，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，為量化節(jié)能效益提供了數(shù)據(jù)保障；進(jìn)一步為大型項目的綠色融資提供了數(shù)據(jù)支持，對銀行、證券公司而言，數(shù)據(jù)透明度的增加有利于控制風(fēng)險。

②行業(yè)集中度提高、大型企業(yè)實力增強，有利于工程市場的發(fā)展。

表2 太陽能熱利用行業(yè)市場情況

圖13 2017年以前太陽能熱利用市場經(jīng)銷商的市場選擇

圖14 2017年以后太陽能熱利用市場經(jīng)銷商的市場選擇

③經(jīng)銷商轉(zhuǎn)型工程市場。本次市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，經(jīng)銷商也逐步放棄傳統(tǒng)的農(nóng)村熱水市場，轉(zhuǎn)而將大量的資源投放到太陽能供熱取暖市場及商用太陽能熱水工程市場。

4)技術(shù)儲備足。部分骨干企業(yè)借鑒國際先進(jìn)技術(shù)，研制出適合大規(guī)模供熱采暖的國產(chǎn)大型平板太陽能集熱器。此外，歐洲市場需求的萎縮導(dǎo)致高性能平板太陽能集熱器技術(shù)轉(zhuǎn)移的動力增加。

在過去的兩年里，歐美先進(jìn)太陽能制造企業(yè)與我國太陽能熱利用企業(yè)建立戰(zhàn)略合作的行動加速，已經(jīng)形成一股風(fēng)潮，具體如表3所示。

表3 近年來歐美企業(yè)與中國太陽能熱利用企業(yè)技術(shù)合作一覽表

圖15 2014～2017年太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用市場現(xiàn)狀

1.2.3 工農(nóng)業(yè)用熱清潔化改造和節(jié)能降耗的需求將持續(xù)增加

太陽能熱利用技術(shù)在我國工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用開始于2010年，并逐漸在紡織等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用實施，到2015年，我國太陽能中溫技術(shù)取得了進(jìn)一步發(fā)展。以國家“十二五”科技支撐計劃“太陽能中溫技術(shù)與工業(yè)應(yīng)用”項目為例，太陽能中溫技術(shù)在工業(yè)熱能替代、農(nóng)副產(chǎn)品干燥等方面取得了長足進(jìn)步。從所研究的行業(yè)來看，因生產(chǎn)工藝不同，熱力能耗差別也就很大。熱力能耗值較高的是化工業(yè)、造紙業(yè)、食品加工業(yè)和紡織業(yè)。化工行業(yè)所需的溫度和壓力都較高，需要太陽能中高溫技術(shù)才能滿足。相對而言，太陽能中低溫技術(shù)比較成熟，較適用于農(nóng)業(yè)、造紙業(yè)、食品加工業(yè)和紡織業(yè)。

根據(jù)中國農(nóng)村行業(yè)協(xié)會太陽能熱利用專業(yè)委員會的數(shù)據(jù)，2014～2017年期間，太陽能在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用面積呈逐年上升的趨勢；到2017年，達(dá)到149萬m2，占整個太陽能熱利用市場的4%。

農(nóng)業(yè)能耗中，熱能主要消耗在溫室大棚中。據(jù)吳文麗等的研究，截至2010年底，我國用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用溫室面積(不包含中小拱棚)達(dá)1133995.59公頃(1公傾=1萬m2)，主要包括連棟溫室、日光溫室和塑料大棚。其中，農(nóng)用日光溫室面積達(dá)37.9萬公頃，我國年人均67 kg的設(shè)施蔬菜中有40%來自日光溫室。據(jù)估算，采用普通加溫溫室，每生產(chǎn)1 kg蔬菜需要消耗3.9 kg標(biāo)準(zhǔn)煤[10]。試驗研究表明，在日光溫室中，采用太陽能熱利用技術(shù)與裝備儲熱增溫，是提高日光溫室內(nèi)溫度環(huán)境水平、降低低溫凍害風(fēng)險、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有效途徑[11]。正因為如此，本研究認(rèn)為太陽能加熱在設(shè)施農(nóng)業(yè)中有著廣泛的市場前景。

表4 2017年太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用所需集熱器面積

通過對10個工業(yè)及農(nóng)業(yè)的熱利用特點及典型案例的分析可知，各個行業(yè)潛在的太陽能替代率分別為：煙草0.075%、紡織0.621%、醫(yī)藥0.050%、食品0.021%、造紙0.023%、木材加工0.015%、化工0.023%、塑料和橡膠0.046%、石油開采0.049%、金屬制品0.022%、農(nóng)業(yè)0.268%。根據(jù)2013年各行業(yè)能耗總量及熱能消耗總量對其潛力進(jìn)行計算，而后根據(jù)各行業(yè)的發(fā)展趨勢，每年所需集熱器面積按3%～10%的增長率計算，得出2017年所需太陽能集熱器的面積為148萬m2，與行業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)較為吻合，并以此為基礎(chǔ)預(yù)測隨后5年的發(fā)展，如圖16所示。

圖16 2018～2030年太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用市場份額變化趨勢預(yù)測

我國太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用市場在2014年前發(fā)展較緩慢，市場份額基本可以忽略。據(jù)CSTIF統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用市場份額達(dá)到2.72%；到2022年，市場份額將達(dá)到7%，集熱器安裝面積達(dá)到261萬m2。

1.2.4 非洲及亞洲(不含中國)市場的興起

從近10年全球太陽能熱利用市場的發(fā)展趨勢來看，歐洲地區(qū)實現(xiàn)零增長，其他地區(qū)均出現(xiàn)不同程度下滑，中東、北非地區(qū)下滑幅度最大達(dá)到19%，其次是中國市場下滑17%，世界范圍整體下滑14%[12]。但撒哈拉以南非洲地區(qū)和亞洲地區(qū)(除中國)2014～2015年度分別實現(xiàn)3%和24%的增長率，是值得關(guān)注的新興市場。

2015年，熱水的使用類型中，我國65%為單戶居民生活熱水，34%為商業(yè)熱水，其他僅占1%；亞洲地區(qū)(除中國)單戶居民生活熱水的占比為90%。歐洲、中東、北非、拉美地區(qū)也以生活熱水為主，但是太陽能供暖、泳池也占據(jù)了一定份額。北美、澳大利亞則以太陽能泳池為主[13]。在太陽能泳池等領(lǐng)域，我國的太陽能熱利用市場還有很大的潛力可挖。

1.3 集熱器總產(chǎn)量將呈“U”型復(fù)蘇

通過對各個細(xì)分市場現(xiàn)狀和趨勢的分析，本研究認(rèn)為，我國的太陽能熱利用市場在新需求的驅(qū)動下，將于2020年開始復(fù)蘇；遠(yuǎn)期(2030年)來看，太陽能熱利用行業(yè)依然能夠回到行業(yè)最高峰時期6000萬m2的年產(chǎn)量，市場整體將呈現(xiàn)“U”型復(fù)蘇。

圖17 2018～2030年我國太陽能熱利用行業(yè)集熱器總產(chǎn)量趨勢預(yù)測

2 太陽能熱利用市場結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢

2.1 城鎮(zhèn)生活熱水依然是太陽能熱利用的主要市場

根據(jù)上述對各個新興市場的預(yù)測，筆者對比了2017年與2022年可能的太陽能熱利用市場結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村生活熱水市場將逐步萎縮，但城鎮(zhèn)生活熱水依然是太陽能熱利用的主要市場，城鎮(zhèn)及農(nóng)村供暖、工農(nóng)業(yè)熱利用是太陽能熱利用市場新的增長驅(qū)動力，遠(yuǎn)期(2030年)來看，城鎮(zhèn)及農(nóng)村供暖將成為主要的太陽能熱利用市場。

圖18 2017年太陽能熱利用市場結(jié)構(gòu)(單位：萬m2)

圖19 2018～2022年太陽能熱利用市場結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢預(yù)測

圖20 2030年太陽能熱利用市場結(jié)構(gòu)預(yù)測(單位：萬m2)

2.2 平板太陽能集熱器將主導(dǎo)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和市場應(yīng)用

如果僅從市場份額的變化來看，在過去的7年，平板太陽能集熱器的市場份額一直在提高，從2010年的6%提高到2017年的15.5%，市場份額提高了2倍多，在太陽能熱水市場的競爭力和話語權(quán)逐漸增強。

圖21 2010～2017年平板太陽能集熱器市場份額發(fā)展趨勢

與此同時，真空管太陽能集熱器產(chǎn)能下降，而平板太陽能集熱器的產(chǎn)能卻上升，行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)如力諾瑞特、四季沐歌、桑樂、太陽雨、天普、沐陽、海爾、桑夏、太標(biāo)等，均上馬了平板太陽能集熱器生產(chǎn)線，單個企業(yè)的平板太陽能集熱器制造產(chǎn)能都在500萬m2/年以上，為平板太陽能集熱器的大規(guī)模應(yīng)用奠定了強大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

表5 2014～2017年真空管和平板太陽能集熱器產(chǎn)能情況

按照此趨勢，本研究預(yù)測，到2022年，平板太陽能集熱器的市場份額將達(dá)到29.9%，總安裝量將達(dá)到1119萬m2；長遠(yuǎn)來看，預(yù)計到2030年，平板太陽能集熱器的市場份額將達(dá)到51.8%，總安裝量將達(dá)到3178萬m2，占據(jù)市場的主導(dǎo)地位。

圖22 2018～2022年我國太陽能熱利用產(chǎn)品市場分布發(fā)展趨勢預(yù)測

3 新時代太陽能熱利用企業(yè)發(fā)展建議

綜合上述市場轉(zhuǎn)型的趨勢，筆者對太陽能熱利用企業(yè)提出以下幾點發(fā)展建議：

1)技術(shù)路線上強調(diào)清潔能源為主的多能互補系統(tǒng)，市場選擇上重點發(fā)力城鎮(zhèn)熱水市場和農(nóng)村供熱市場，發(fā)展戰(zhàn)略上應(yīng)從“產(chǎn)品制造”轉(zhuǎn)型為“系統(tǒng)集成”。

2)加強影響房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)，充分利用綠色金融政策。要獲得金融業(yè)的信任，太陽能熱利用(熱水和供暖)數(shù)據(jù)的透明性十分重要，建立獨立于產(chǎn)品提供商和業(yè)主單位的獨立第三方系統(tǒng)監(jiān)測平臺意義重大。

3)注重供熱行業(yè)專業(yè)技術(shù)人才的積累。新興的太陽能熱利用市場已完全不同于傳統(tǒng)的太陽能熱水市場，尤其是城鎮(zhèn)供熱市場，需要對市政供熱行業(yè)、城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)有深刻認(rèn)識才能將太陽能熱利用系統(tǒng)較好地融入到現(xiàn)有的城鎮(zhèn)供熱體系。因此太陽能熱利用行業(yè)需要培養(yǎng)面向新時代的專業(yè)人才，全面掌握區(qū)域能源規(guī)劃，尤其是供熱規(guī)劃，以及可再生能源供熱系統(tǒng)的設(shè)計、施工和運營。

4 結(jié)論

通過對影響我國太陽能熱利用市場的積極和消極因素進(jìn)行分析，采用時間序列預(yù)測法和相關(guān)性原則，對未來市場進(jìn)行了短期和中長期預(yù)測，得出以下結(jié)論：

1)短期內(nèi)我國的太陽能熱利用市場將繼續(xù)下滑，城鎮(zhèn)生活熱水依然是太陽能熱利用的主要市場；

2)受益于清潔供暖市場的興起和工農(nóng)業(yè)熱利用市場的發(fā)展，我國的太陽能熱利用市場將長期呈現(xiàn)“U”型復(fù)蘇；

3)平板太陽能集熱器將替代全玻璃真空管太陽能集熱器，主導(dǎo)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和市場應(yīng)用。