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我國太陽能資源及產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述296361.中國太陽能資源及產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 -2-209661.1太陽能資源狀況 -2-249621.2太陽能利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 -2-81542光熱利用技術(shù) -3-70992.1太陽能光熱利用現(xiàn)狀 -3-184422.2太陽能低溫集熱技術(shù) -3-218102.3太陽能中高溫集熱技術(shù) -4-250053光伏發(fā)電技術(shù) -4-86643.1太陽能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀 -4-276993.2太陽能光伏/光熱一體化技術(shù) -5-310954太陽能利用技術(shù)市場前景 -5-96954.1太陽能建筑一體化 -5-62714.2太陽能海水淡化 -6-153014.3多能互補(bǔ)與微能網(wǎng) -6-308354.4太陽能多元化應(yīng)用 -6-182015總結(jié) -8-93547.參考文獻(xiàn) -9-1.中國太陽能資源及產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況1.1太陽能資源狀況中國陸地上每年接收的太陽能輻射總量為3300~8400MJ/m2,相當(dāng)于燃燒2.4×104億t標(biāo)準(zhǔn)煤所釋放的能量。依據(jù)中國劃分太陽能光照條件的標(biāo)準(zhǔn),在不同等級(jí)的5類地區(qū)中,前3類地區(qū)占中國國土面積的2/3以上,年日照時(shí)數(shù)超過2000h,太陽能輻射量在5000MJ/(m2·a)以上。其中,西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古等地區(qū)的總輻射量和日照時(shí)數(shù)均為全國最高,屬太陽能資源豐富地區(qū);除四川盆地、貴州省太陽能資源稍差外,中國東部、南部及東北等地區(qū)均屬于太陽能資源較豐富和中等區(qū)。相比之下,歐洲、日本等多數(shù)地區(qū)的年輻射總量僅相當(dāng)于中國的3類及以下水平,表1顯示了歐洲部分城市的太陽能年輻射總量。雖然上述地區(qū)的太陽能資源條件有限,但卻是世界上太陽能技術(shù)應(yīng)用最為普及、技術(shù)最為先進(jìn)的地區(qū)。通過與國際間的橫向比較可以看出,中國太陽能資源條件良好,擁有發(fā)展太陽能利用產(chǎn)業(yè)的自然優(yōu)勢,但其技術(shù)亟待發(fā)展,推廣應(yīng)用潛力巨大。表1.1歐洲部分城市的太陽能年輻射總量城市年輻射總量/(MJ/m2)斯德哥爾摩3553維也納3887雅典5810漢堡3428巴黎4013威尼斯4807里斯本6897圖1.SEQ圖1\*ARABIC1世界太陽電池歷年產(chǎn)量1.2太陽能利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況中國太陽能利用產(chǎn)業(yè)在歷經(jīng)多年的發(fā)展后正在從太陽能利用的出產(chǎn)和消費(fèi)大國向創(chuàng)造強(qiáng)國邁進(jìn)。太陽能光熱設(shè)備的產(chǎn)量多年來保持世界第一,2018年在能源生產(chǎn)中已替代了約9000萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。光伏電池中的多晶硅材料已實(shí)現(xiàn)了大幅度的國產(chǎn)化和規(guī)?;?,生產(chǎn)光伏電池的成本顯著下降,光伏發(fā)電具備了大規(guī)模應(yīng)用的市場條件。隨著《可再生能源法》、“太陽能屋頂”“金太陽示范工程”等一系列優(yōu)惠政策的頒布和實(shí)施,太陽能利用產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展得到了有效保障和積極推動(dòng),從事太陽能利用的企業(yè)已有幾千家,技術(shù)服務(wù)日趨完善,品牌競爭日益激烈。此外,中國的太陽能利用產(chǎn)業(yè)也已形成了良好的投資機(jī)制,國外太陽能高科技公司紛紛落戶中國,在全國各城市成功承建了多項(xiàng)太陽能利用的重大工程。2光熱利用技術(shù)2.1太陽能光熱利用現(xiàn)狀太陽能熱水器是太陽能光熱利用技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。截至2016年,中國太陽能熱水器的年產(chǎn)量和保有量均居世界首位,其年產(chǎn)量已達(dá)1.1億m2,保有量已達(dá)6.135億m2,然而,由于中國的人口數(shù)量眾多,人均太陽能集熱面積與太陽能技術(shù)先進(jìn)國家相比,該數(shù)值仍然較小。中國自從在2005年“新農(nóng)村建設(shè)”和2009年“太陽能熱水器下鄉(xiāng)”等一系列優(yōu)惠政策出臺(tái)后,在農(nóng)村地區(qū)太陽能光熱利用技術(shù)得到了普及和推廣,并已超過了城市太陽能熱水器的使用量。據(jù)相關(guān)部門預(yù)測,至2020年中國農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的太陽能熱水器使用量將占全國總量的60%以上,太陽能光熱利用市場在未來幾年中仍將保持著“農(nóng)村包圍城市”的局面。然而,在太陽能光熱利用給廣大農(nóng)村居民帶來便利和實(shí)惠的同時(shí),從另一方面也必須看到,中國農(nóng)村地區(qū)所使用的太陽能集熱技術(shù)還較為落后,光熱收集和轉(zhuǎn)換效率不高,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。部分廠商為了追求價(jià)格低廉,產(chǎn)品性能參數(shù)不符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,其安全性、可靠性、耐久性得不到保證,產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平還有待提高。2.2太陽能低溫集熱技術(shù)太陽能熱水系統(tǒng)中的核心部件——集熱器主要包括真空管式和平板式兩種形式。玻璃真空管式集熱器的耐壓能力一般小于0.1MPa,單位采光面積相對較少,設(shè)備可靠性較差,容易出現(xiàn)漏水、破碎、爆管等現(xiàn)象;但由于熱水在真空條件下循環(huán),因此傳熱損失小,熱能利用率高,在冬季具有較好的抗凍性能;該產(chǎn)品的技術(shù)成熟度高,市場價(jià)格相對較高。相比之下,平板型集熱器的運(yùn)行壓力可在0.6MPa以上,單位采光面積相對較大,設(shè)備可靠性高,構(gòu)件模塊化程度高,但其熱損失較大,在冬季的抗凍性能較差,市場價(jià)格也相對較低。從市場情況來看,玻璃真空管集熱器占據(jù)了中國太陽能熱水器市場的主導(dǎo)地位,尤其是在多風(fēng)沙、冬季嚴(yán)寒的北方,其具有更好的環(huán)境適應(yīng)性。而平板型集熱器由于構(gòu)件易于模塊化、可靠程度高、安裝便捷、可與儲(chǔ)熱系統(tǒng)分離等技術(shù)特點(diǎn),因此其非常適宜作太陽能建筑一體化的功能建材,與建筑整體完美融合,其在歐美等發(fā)達(dá)國家已得到了廣泛地采用。近年來,隨著中國對城市建筑規(guī)劃和環(huán)境美化意識(shí)的增強(qiáng),國內(nèi)生產(chǎn)平板型集熱器的廠商也在逐漸增多,其市場份額出現(xiàn)逐年上升的趨勢,在中國南方很多城市已得到推廣和使用,太陽能集熱器“南板北管”的格局正在逐漸形成。除上述集熱器外,低溫集熱還可利用太陽池實(shí)現(xiàn)。太陽池是一個(gè)垂直深度方向含鹽量具有一定梯度的鹽水池,可形成一定厚度的非對流層,太陽的可見光和紫外線部分輻射能量被池底部濃鹽水吸收。由于非對流層的存在,太陽能被底部濃鹽水吸收并集熱儲(chǔ)存,太陽池底部溫度一般可介于70~100℃。中國對太陽池技術(shù)的研究始于20世紀(jì)80年代,與國外相比起步較晚。目前,國內(nèi)太陽池技術(shù)還主要處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段,主要開展了太陽池形成機(jī)理及模擬計(jì)算、太陽池的熱量存儲(chǔ)和應(yīng)用、不同工質(zhì)對太陽池的穩(wěn)定系數(shù)、最佳運(yùn)行溫度等方面的研究。自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所[5]提出以不同濃度的鹵水為工質(zhì),采用三層灌注法建立室外小型太陽池,通過鹽度分布、溫度分布等參數(shù)變化開展了太陽池的穩(wěn)定運(yùn)行及蓄熱試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,濃度梯度的變化將對太陽池的吸熱和儲(chǔ)熱產(chǎn)生較大影響,隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,太陽池的下對流層溫度高于非對流層溫度。2.3太陽能中高溫集熱技術(shù)為了提高太陽能光熱利用的效率和經(jīng)濟(jì)性,其根本途徑在于提高太陽能的集熱溫度,提升收集后熱能的品位,從而增加熱能轉(zhuǎn)化利用的效率,因此太陽能中高溫集熱技術(shù)是太陽能光熱利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分。若將太陽能中高溫集熱用于發(fā)電,其太陽能利用效率與光伏發(fā)電系統(tǒng)相近,但由于系統(tǒng)采用了高效的集熱器,在相同發(fā)電規(guī)模下系統(tǒng)的占地面積相對更少,并且產(chǎn)生的熱能更便于儲(chǔ)存管理,從而可保證電站輸出功率更加平穩(wěn),輸電品質(zhì)更高。此外,中高溫集熱發(fā)電的獨(dú)特優(yōu)勢還在于冬季期可將發(fā)電后的余熱用于居民供暖,從而進(jìn)一步提高太陽能利用的綜合效率和經(jīng)濟(jì)性。太陽能中高溫集熱技術(shù)關(guān)鍵在于如何設(shè)計(jì)和制造高效可靠的集熱器,國際上普遍采用的集熱器包括槽式集熱器、蝶式集熱器、塔式集熱器以及菲尼爾透鏡聚光集熱器。其技術(shù)難點(diǎn)主要集中在以下2個(gè)方面。(1)集熱器表面的吸熱涂層。中高溫集熱器要獲得高集熱效率,首先要選用對光譜選擇性好的耐高溫吸熱涂層材料,使其保持對不同波長光波的高吸收率(0.3~2.5um)和低發(fā)射率(2.5~30um),同時(shí)保證其在400~600℃的高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性,防止材料發(fā)生單晶氧化、晶粒長大和相分離擴(kuò)散等現(xiàn)象。集熱管基體材質(zhì)一般選用不銹鋼、碳鋼等金屬材料。由于吸熱涂層對基體表面的微觀結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的敏感性,因此對于基體表面的加工處理和涂覆工藝都需要進(jìn)行嚴(yán)格控制,以保證涂層厚度均勻,吸熱面溫度一致。(2)集熱金屬管與真空玻璃間的密封連接。集熱金屬管與真空玻璃管間的密封連接是保障設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵因素。由于金屬管與玻璃管在真空條件下的膨脹系數(shù)差距較大,導(dǎo)致金屬管與玻璃管間密封困難。在密封連接時(shí)需要嚴(yán)格保證波形膨脹節(jié)在高溫下的強(qiáng)度和剛度能與玻璃管相匹配,以及解決內(nèi)外管工作時(shí)因溫差而引起的失效(開裂)問題。此外,集熱管在使用過程中還要承受內(nèi)外層的軸向剛度和強(qiáng)度,因此連接處的機(jī)械性能必須滿足循環(huán)工質(zhì)的工況參數(shù),保證集熱管工作運(yùn)行的可靠性。3光伏發(fā)電技術(shù)3.1太陽能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀在中國政府出臺(tái)的一系列政策法規(guī)的推動(dòng)下,國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。截至2011年,國內(nèi)已擁有較為完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈,并成為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國,光伏組件年生產(chǎn)能力約為18.2GW。據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(EPIA)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),中國累計(jì)光伏發(fā)電的裝機(jī)容量已達(dá)到約3GW,僅2011年新增太陽能發(fā)電裝機(jī)容量就約為2GW,新增量位居世界第3,占全球太陽能發(fā)電新增裝機(jī)總量的7%。隨著中國光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,光伏發(fā)電的成本已下降至1元/kWh以內(nèi),組件生產(chǎn)成本已降至3~4元/Wp,產(chǎn)品壽命可達(dá)到20~25年。盡管如此,中國光伏產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的過程中也在不斷面臨著諸多的挑戰(zhàn)。首先,光伏組件的原材料——晶硅的生產(chǎn)本身就屬于高能耗和高污染的工業(yè)項(xiàng)目。從生產(chǎn)工業(yè)級(jí)別的硅材料到太陽能電池的全過程,其綜合耗電約為220萬kWh/MW,生產(chǎn)電費(fèi)占全部制造成本的35%~40%,而晶體硅發(fā)電系統(tǒng)能量償還時(shí)間則需要2~3年。其次,中國光伏產(chǎn)業(yè)處于明顯的產(chǎn)能過剩狀態(tài),而國內(nèi)光伏發(fā)電市場疲弱,其產(chǎn)品主要依靠歐美市場。但近期受歐債危機(jī)的影響以及美國的反壟斷貿(mào)易制裁,使得光伏產(chǎn)品的需求增速減緩,而國內(nèi)市場一時(shí)難以消化富余的產(chǎn)能,因此國內(nèi)光伏企業(yè)的生存環(huán)境正在不斷惡化,企業(yè)的經(jīng)營壓力不斷加大。最后,太陽能光照條件受季節(jié)和天氣變換的影響,實(shí)際光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不穩(wěn)定,加之商業(yè)化的大規(guī)模儲(chǔ)電技術(shù)還尚未成熟,從而會(huì)對電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成影響。因此光伏發(fā)電目前主要以分布式系統(tǒng)為主,就地消納所發(fā)的電能,發(fā)展規(guī)模受到極大的限制。3.2太陽能光伏/光熱一體化技術(shù)光伏電池在收集太陽能進(jìn)行發(fā)電的同時(shí),其自身溫度也會(huì)不斷升高。然而光伏轉(zhuǎn)換效率通常會(huì)隨著溫度的上升而下降,其溫度每升高10℃,光電轉(zhuǎn)換效率將會(huì)下降5%左右。為了提高光伏電池的轉(zhuǎn)化效率,降低電池板的受熱溫度,將空氣或液態(tài)工質(zhì)對電池板進(jìn)行循環(huán)冷卻,實(shí)現(xiàn)在光伏電池輸出電能的同時(shí)對外供給熱能,即太陽能光伏/光熱一體化(PV-T)。該技術(shù)不僅可以提高光伏電池的轉(zhuǎn)化效率,而且還可以利用電池板收集的熱能,提高太陽能的綜合利用效率,減少系統(tǒng)的占地面積,降低使用成本。經(jīng)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在無冷卻方式運(yùn)行時(shí),太陽能電池板溫度可達(dá)40~60℃,通過冷卻后電池板溫度可下降約20℃,同時(shí)保持發(fā)電效率在10%~13%,集熱效率在55%~65%,太陽能綜合利用效率達(dá)到70%以上。此外,該技術(shù)可根據(jù)用戶對熱能和電能的需求數(shù)量,調(diào)整光伏電池片的覆蓋密度來改變PV-T輸出的熱電比例,從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。盡管目前PV-T的生產(chǎn)成本還較高,每平方米PV-T板的市場售價(jià)約為2500元,但隨著集成制造技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,光伏/光熱一體化技術(shù)勢必將成為太陽能利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的又一動(dòng)力因素。4太陽能利用技術(shù)市場前景隨著太陽能光熱和光伏發(fā)電技術(shù)的不斷完善以及市場的逐漸成熟,太陽能建筑一體化、多能互補(bǔ)以及多元化應(yīng)用將成為太陽能利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著特征和未來趨勢。4.1太陽能建筑一體化由于太陽能光熱、光電轉(zhuǎn)換構(gòu)件均已實(shí)現(xiàn)模塊化,并且可與儲(chǔ)能設(shè)備分離運(yùn)行,因此采光部件與建筑的結(jié)合方式也更加靈活多樣,其可以安裝在建筑屋頂、坡屋面、外墻面、廊庭、陽臺(tái)欄板、女兒墻、披檐、廊架等不同部位,使太陽能組件完全融入到建筑體系之中并與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一(圖5)。中國太陽能建筑一體化技術(shù)還處于起步階段,在太陽能與建筑相結(jié)合的工程中還需要開展深度設(shè)計(jì),不斷補(bǔ)充和完善相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)程,以保證在建筑設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮到太陽能部件的最佳安裝運(yùn)行參數(shù)和支撐結(jié)構(gòu)的安全性,同時(shí)考慮屋面防水、保溫、排水、避雷等各項(xiàng)措施,以及便于輸能和儲(chǔ)能系統(tǒng)的安放布置和操作維護(hù)等設(shè)計(jì)要素,真正將太陽能系統(tǒng)與建筑整體統(tǒng)一協(xié)調(diào),達(dá)到“看到等于看不到的效果。4.2太陽能海水淡化利用太陽能進(jìn)行海水或苦咸水淡化,其能量的利用方式無外乎兩種:其一是利用太陽能產(chǎn)生熱能以驅(qū)動(dòng)海水相變過程蒸餾;其二是利用太陽能發(fā)電以驅(qū)動(dòng)膜淡化過程(目前仍無法與常規(guī)能源海水淡化技術(shù)相比)。前者一般又可分為直接法和間接法兩大類。顧名思義,直接法系統(tǒng)直接利用太陽能在集熱器中產(chǎn)生蒸餾過程,而間接法系統(tǒng)的太陽能集熱器與海水蒸餾部分是相分離的。海水淡化研究所與上海驕英能源科技有限公司合作,在海南省樂東縣自主建造完成國內(nèi)第1個(gè)太陽能光熱海水淡化商業(yè)示范工程項(xiàng)目。該系統(tǒng)由線性菲涅爾式太陽能集熱裝置、太陽能蒸汽發(fā)生裝置和低溫多效蒸餾海水淡化裝置3部分組成。通過合理的工藝集成和技術(shù)耦合,該系統(tǒng)可充分發(fā)揮菲涅爾透鏡太陽能集熱和多效蒸餾海水淡化各自的技術(shù)優(yōu)勢,提高了太陽能海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。該示范工程的成功產(chǎn)水,為太陽能光熱海水淡化裝備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),將為沿海地區(qū)及海島利用開發(fā)提供用水保障。金屬鋁等許多金屬顆粒表面具有強(qiáng)等離子體共振效應(yīng)。當(dāng)入射光的頻率與金屬中自由電子振蕩頻率匹配時(shí),將觸發(fā)電子的集體振蕩,產(chǎn)生熱電子。所以鋁作為一種比較廉價(jià)的替代金屬,Zhu等通過在三維多孔氧化鋁模板中,自組裝鋁納米顆粒制備出等離子激元鋁黑體材料,從而實(shí)現(xiàn)了高達(dá)96%的吸收比,由于基底高孔隙率和微米級(jí)厚度,因此能夠自漂浮在水面上,在空氣和水的界面上發(fā)生氣液相變,在6個(gè)太陽輻照下,實(shí)現(xiàn)了高達(dá)91%的光熱轉(zhuǎn)換效率。Zhou等開發(fā)了1套2級(jí)的太陽能膜蒸餾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效水分收集和優(yōu)化,在多云天氣實(shí)現(xiàn)了高達(dá)3.67kg/m2的淡水產(chǎn)率和高達(dá)99.75%鹽分截留率。相比于單級(jí)涂層吸光面和蒸汽冷凝面相重合系統(tǒng),這兩套多級(jí)潛熱回收系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更好的產(chǎn)水速率和更高的淡水回收效果。而且,將蒸汽冷凝面和吸光涂層面分開,有效解決了目前絕大多數(shù)蒸汽冷凝熱耗散和阻礙太陽光的透射的問題。4.3多能互補(bǔ)與微能網(wǎng)受可再生能源自然屬性的限制,單一一種可再生能源難以解決用戶全部的能源需求。通過將太陽能與其他形式能源配合使用,可實(shí)現(xiàn)各能源間的空間分布互補(bǔ)、時(shí)間季節(jié)互補(bǔ)和能源品味互補(bǔ),從而確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地供應(yīng)用戶所需的能量,推動(dòng)能源、環(huán)境、資源的可持續(xù)性發(fā)展。多能互補(bǔ)系統(tǒng)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平以及系統(tǒng)的用能需求和特點(diǎn),因地制宜地發(fā)展太陽能與常規(guī)能源或風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿瓤稍偕茉聪嘟Y(jié)合的多能互補(bǔ)系統(tǒng)。配合智能型電網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù),實(shí)現(xiàn)對多種能源有機(jī)結(jié)合和綜合管理,從而形成高效合理的微能網(wǎng),滿足用戶多層次的能源需求。4.4太陽能多元化應(yīng)用除光熱和光電轉(zhuǎn)換以外,將太陽能與其他形式能源轉(zhuǎn)化技術(shù)相結(jié)合是擴(kuò)展太陽能應(yīng)用領(lǐng)域的有效途徑,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)各種能源品味對口、梯級(jí)利用的重要手段,因此多元化利用已成為太陽能技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)顯著特征。圖4.1列舉了幾種典型太陽能多元化利用的具體方式和工作原理。太陽能+空氣/地源熱泵以太陽能集熱器配合熱泵作為主要熱源加熱循環(huán)工質(zhì),以常規(guī)能源(電能、化石能源)為輔助加熱系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全天侯不間斷熱源供給(圖4.1(a))。太陽能空調(diào)是將太陽能光熱或光電技術(shù)與除濕冷卻、吸收式制冷、吸附式制冷、制冰蓄冷等技術(shù)相結(jié)合組建太陽能空調(diào),為建筑提供室溫調(diào)節(jié)、食品冷藏、冷凍保鮮等功能(圖4.1(b))。太陽能通風(fēng)是利用太陽能加熱空氣產(chǎn)生浮力效應(yīng),通過建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)建造太陽能煙筒或太陽能幕墻,實(shí)現(xiàn)建筑自然通風(fēng),改善內(nèi)部空氣條件(圖4.1(c))。太陽能照明利用反光或?qū)Ч饧夹g(shù)將外部太陽光引入建筑內(nèi)部,利用自然光為辦公室、走廊、地下室等不透光區(qū)域提供照明,節(jié)約建筑系統(tǒng)的電能消耗(圖4.1(d))。太陽能+海水淡化一般有3種利用方式:一種利用各種被動(dòng)式或主動(dòng)式太陽能蒸餾器直接加熱海水實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)淡化,可在能源緊缺、環(huán)境惡劣的條件下獨(dú)立運(yùn)行,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),投資少(圖4.1(e));一種以反光或?qū)Ч饧夹g(shù)將外部太陽光引入建筑內(nèi)部,利用自然光為辦公室、走廊、地下室等不透光區(qū)域提供照明,節(jié)約建筑系統(tǒng)的電能消耗(圖4.1(f));一種利用太陽能光伏發(fā)電驅(qū)動(dòng)反滲透淡化,可就地消耗分布式光伏系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能,適用于中國西部內(nèi)陸、東部沿海以及海島等光照資源豐富但水資源匱乏地區(qū)(圖4.1(g))。圖
5總結(jié)中國具有發(fā)展太陽能利用產(chǎn)業(yè)的自然優(yōu)勢,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模,現(xiàn)正從太陽能生產(chǎn)大國向創(chuàng)造強(qiáng)國邁進(jìn)。在此階段,中國的光熱利用已逐步完成產(chǎn)業(yè)升級(jí),中高溫集熱技術(shù)得到了普遍重視和開發(fā)。光伏發(fā)電設(shè)備的生產(chǎn)成本得到了顯著下降,為今后光電的大規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的市場條件。太陽能建筑一體化、多能互補(bǔ)以及多元化應(yīng)用將會(huì)成為太陽能技術(shù)未來發(fā)展的重要趨勢,大規(guī)模利用太陽能的新時(shí)代即將來臨。7.參考文獻(xiàn)黃俊鵬.我國太陽能熱利用市場的轉(zhuǎn)型[J].太陽能,2018,12:9-19.牛炳玲,李紀(jì)偉,蘇越怡.城市高密度建筑空間太陽能利用潛力研究[J].安徽建筑,2020,3:15.儲(chǔ)呈陽.我國太陽能利用的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].企業(yè)改革與管理,2012,8:21-22.顧炳輝.太陽能熱水器與建筑一體化淺談[J].可再生能源,2020,8:128.高春娟,董澤亮,蔡榮華,等.鹽梯度太陽池的建立及運(yùn)行實(shí)驗(yàn)研究[J].鹽業(yè)與化工,2015,44(10):34-36.JiaLL,ZhangXH,WuYH.Constructionofcomprehen?sivedevelopmentindexandanalysisonthedevelopmenttrendofsolarenergyindustry[J].Engineering,2018,8:477-482.QasaimehA,QasaimehM,Abu-SalemZ,etal.Solaren?ergysustainabilityinJordan[J].ComputationalWater,En?ergy,andEnvironmentalEngineering,2014,2:41-47.王利明.加強(qiáng)光伏設(shè)備管理提高太陽能利用效率[J].區(qū)域治理,2020,3:78-80.ChenZW,ChenSH.Photoconductiveeffectofliquidandutilizationofsolarenergy[J].OpenJournalofPhysi?calChemistry,2014,1:15-18.IbrahimA,OthmanMY,RuslanMH,etal.Recentad?vancesinflatplatephotovoltaic/thermal(PV/T)solarcol?lectors[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2011,15(1):352-365.NamjooA,SarhaddiF,SobhnamayanF,etal.Exergyperformanceanalysisofsolarphotovoltaicthermal(PV/T)aircollectorsintermsofexergylosses[J].JournaloftheEnergyInstitute,2011,84(3):132-145.MaD,XueYB.Solarenergyandresidentialbuildingin?tegrationtechnologyandapplication[J].InternationalJournalofCleanCoalandEnergy,2013,2:8-12.趙加陸.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)圖7太陽能多元化利用技術(shù)(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)展趨勢[J].市場周刊理論版,2020,15:46.聶磊.新建民用建筑中太陽能利用淺析[J].居業(yè),2019,6:27-28.劉穎喆,祁越.生態(tài)仿生建筑中的太陽能利用技術(shù)[J].新材料新裝飾,2019,1:18-19.ZhouL,TanYL,WangJY,etal.3Dself-assemblyofaluminiumnanoparticlesforplasmon-enhancedsolarde?salination[J].NaturePhotonics,2016,10:393.XueGB,ChenQ,LinSZ,etal.Highlyefficientwaterharvestingwithoptimizedsolarthermalmembranedistil?lationdevice[J].GlobalChallenges,2018,2:5-6.He
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