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[交流] 中国太阳能热利用产业发展现状及前景预测

中国太阳能热利用产业发展现状及前景预测

来源：作者：罗振涛发布时间：2009.02.05
太阳能热利用就是直接将太阳的辐射能转化为热能的应用。目前在中国的研究和应用主要包括太阳热水器、太阳房、太阳灶、太阳干燥、太阳海水淡化及其它工农业应用。到2004 年，上述各种应用的发展总体情况如下表所示：

一、中国太阳热水器产业发展现状
简要发展历程
中国太阳能热利用起源于上世纪70 年代。20 世纪80 年代，由于能源紧张引起国家和社会重视，国内许多科研院所、大专院校开始从事太阳能热利用的研究工作，以平板太阳热水器、闷晒热水器产品为主的一些生产制造企业相继诞生，但发展比较缓慢。。从“七五”至“十五”的科技攻关，将一大批科研成果转化为生产力，如：铜铝复合平板太阳集热器、全玻璃真空管太阳集热器及热水器，热管式真空管热水器等，尤其是立式单靶磁控溅射铝-氮／铝全玻璃真空太阳集热管技术的成功转化，全面带动了我国太阳能热利用的产业化进程。1996 年以前，太阳热水器产品以平板型为主，占70%以上。1996 年后，真空管型太阳热水器逐步成为市场主导产品，现已经占到87.5%以上。
产业发展状况
产业：太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化发展最迅速的太阳能产品。由我国自主开发生产的全玻璃真空管太阳集热器的科技水平、制造技术、生产规模均处于国际领先水平，且生产成本低廉，具有较强的国际竞争力。
我国太阳热水器企业300 余家，年产值120 多亿元，初步形成了原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系，有力地带动了玻璃、金属、保温材料和真空加工设备等相关行业的发展，成为一个产业规模迅速扩大的新兴产业。
产量：我国的太阳热水器产业进入20 世纪90 年代后期以来发展迅速，生产量由1998 年350 万平方米增长到2004 年的1350 万平方米/年，热水器的总保有量由1998 年的1500 万平方米增长到2004 年的6200 万平方米，户均占有率达到7.8％，销售额达200 多亿元，形成一定的产业规模。

产品：目前我国的太阳热水器品种主要有真空管、平板、闷晒式三大类。2004年，我国年太阳热水器总产量达到1350 万平方米。其中真空管热水器产量为1180万平方米，占总产量的87.5％，平板热水器产量为 152.5 万平方米，占总产量的11.3％，闷晒型热水器产量为16.2 万平方米，占总产量的1.2％。

由我国自行研制和开发的全玻璃真空管太阳热水器是国内目前的主流产品。2001 年全玻璃真空管热水器，总产量为638 万平方米，比2000 年增长61.1％。2002 年总产量达到855 万平方米，同比增长34％。2003 年总产量为1050 万平方米，同比增长22.8％。其中热管真空管热水器10 万平方米左右。
市场：太阳热水器市场的发展进入快速增长、良性发展的阶段。2001 年热水器总销量780 万平方米，比2000 年增长27.8%；2002 年总销量达到960 万平方米，同比增长23.1%。2003 年总销量1140 万平方米，同比增长18.8%.我国太阳热水器目前已进入国际市场，出口30 多个国家，2004 年出口额达千万美元。

1.3 太阳热水器的工程化应用
户用太阳热水器已成为家庭用热水的主体
由于采用太阳能为热源，运行、使用费用相比于其它产品低的多，太阳热水器产品的诸多种类又满足了不同用户的热水需求，所以户用太阳热水器的市场占有率在稳步上升。2001 年三种热水器全国家庭占有率分别为：燃气热水器20.5%，电热水器11.2%，太阳热水器5.7%（以2001 年保有量推算）。预计到2004 年三种热水器占有率将分别达到22.9%、15.4%和12.3%，太阳热水器已三分天下，市场份额举足轻重。
太阳能热水器与建筑结合的工程化应用是实现建筑节能的重要措施2002 年我们国家建筑能耗占总能耗的27.5%，折合成标煤就是4.5 亿吨左右，到2020 年，建筑能耗的比例大概能占到23%～25%左右，约是7.6～7.9 亿吨标煤，预计到2010 年，太阳热水器集热面积达到1.5 亿m2，年替代能源2500 万吨标准煤，若太阳热水器总量达到3.0 亿m2，年替代能源5000 万吨标准煤。太阳热水器的替代量占到了建筑总能耗的6.5%左右，是现在的6 倍；是2020 年能源总量30 亿吨标煤的1.6%，可见太阳能对建筑节能和总能源需求的贡献是很大的。
在国家政策的支持下，全国各地建成了很多太阳能示范小区。随着太阳能与建筑结合的试点工作取得较好成效，商业化的需求也在逐渐增长。在建筑中，如学校、宾馆、洗浴中心和住宅小区采用太阳热水器提供生活热水不断增加，厂家和经销商都在积极推广太阳热水器在工程上的应用（集体安装或热水工程）。太阳能热水器工程化应用正在起步，必将有一个大的发展。
采暖空调的应用
太阳能采暖、空调技术已经开始迈入实用化阶段。1998 年1 月，中科院广州能源研究所研制成功了实用型太阳能空调热水系统，在广州江门市投入运行。其中，制冷用热水温度65℃～75℃，生活热水温度55℃～60℃，采用500 平方米高效率平板集热器，一台100kW 两级吸收式制冷机，可满足超过600 平方米的空调负荷。北京市太阳能研究所在山东省乳山市建成100kw 太阳能空调系统，采用热管式真空管集热器、中温运行的单级吸收式制冷机；2003 年在本单位也建成
100 千瓦太阳能光伏发电和300 千瓦太阳能采暖空调两个综合示范系统，建筑物顶层完全采用太阳能为其供电、空调、采暖和供生活热水。本示范项目将为太阳能利用与建筑物相结合，为太阳能光电、光热综合利用积累经验和数据，充分展示了太阳能利用的魅力。北京天普太阳能工业有限公司在北京奥运科技专项“新能源综合利用建筑研究示范”的课题，采用了真空管空气集热器在夏季组织通风，冬季产生热空气来解决中庭的热环境问题，为今后的太阳能与建筑结合利用提供了丰富的借鉴经验。
二、发展前景预测
太阳热水器是一种具有节能、环保、经济、使用方便的绿色能源产品，应用太阳热水器是解决我国广大居民生活用低温热水和工农业生产低温用热的现实、经济、有效的途径，具有广泛的发展空间和巨大的市场潜力；太阳能空调及采暖、热水器技术与建筑相结合，是减小建筑能耗的一条行之有效、绿色环保的可持续发展之道，对我们这个能源资源缺口较大的发展中国家来说，具有重大的意义。
2. 1 重点研究开发的技术及产业发展方向和重点领域
2.1.1 低温热水技术的研究
平板集热器
a. 采用优质集热板芯，逐步发展高质全铜板芯；
b. 采用优质选择性涂层；
c.盖板要求采用高透过率材料；
d.采用推广透明隔热材料以抑制对流，减少热损失；
e.开发建筑屋面模块式集热器。
全玻璃真空管集热器
a. 发展内置金属流道的玻璃真空集热器；
b. 热管真空管；
闷晒热水器
a. 发展研制不同档次的闷晒热水器；
b. 发展真空管闷晒热水器。

太阳热水系统
a. 发展各种全年全天候的太阳热水系统，例如带换热器的二次循环系统并
配有辅助热源，质量与国际相当；
b. 开发太阳热水系统的应用软件和硬件（零部件）。
到2020 年太阳能低温热水技术，不论在水平上，还是科技、产业化、规模上要居国际先进水平，成为国际太阳能低温设备加工、进出口基地；太阳能采暖和空调要达到实用化，科技成果向生产力转化，大面积推广应用，基本实现产业化。
2.1.2 中高温技术的开发和研究
开发太阳能热利用的中高温技术，在海水淡化及工农业应用的其它领域推广使用太阳能热利用技术；进行太阳能热发电技术的研发，引进相关设备与技术，并努力实现国产化，争取2010 年前建立兆瓦级太阳能热电站。到2015 年太阳能的中高温利用技术要达到和接近国际水平。
2.1.3 产业发展方向和重点领域
发展方向
进入建筑业是加速产业发展和规范太阳热水市场的重要途径；
扩大太阳热水使用范围，通过示范向其他适用领域发展；
扩大农村和中小城镇居民的低温用热水需求，应是太阳热水器的主要市场方向。
重点领域:
太阳能集热器及其热水工程系统
太阳能与建筑结合集成技术
太阳能采暖空调技术和储热技术
主动式太阳房技术
太阳能海水淡化技术
太阳能干燥技术及其它工农业应用
太阳能中高温利用技术（热发电）
2.2 市场发展预测
太阳能热利用市场潜力巨大
太阳热水器以其节能、环保的性能，受到广大用户的青睐经过二十多年的改革开放和发展，我国社会生产力、综合国力和人民生活水平都上了一个大台阶，随着国民经济和人民生活水平的不断提高，居民对家庭室内热水的需求越来越强烈。据研究测算，到2020 年，当我国进入小康社会时，
人均每天需要生活热水约40kg, 全国年需求量将达到约200 亿吨。届时我国太阳热水器保有量达到3 亿m2，可产生生活热水130 亿吨，可节省电力约1350 亿千瓦时，占需求量的65%。

和建筑的结合将进一步拉动市场
“十五”期间我国建筑业与房地产业将以较快的速度发展，全国预计累计完成城镇住宅竣工面积27 亿平方；2005 年城镇居民人均住房建筑面积增加到22平方米，城市实现户均一套功能基本齐全的住宅。随着太阳热水器与建筑结合的进一步完善，实现对建筑能耗6.5%的贡献率指日可待，这将极大的推动太阳热水器在建筑上应用的市场。
小城镇建设开拓更大市场
中国有13 亿人口，75%生活在农村，这是太阳能利用的巨大市场。改革开放以来，农村经济增长很快，大量的农宅和小城镇住宅对生活热水的需求大大增加。2000 年我国村镇房屋建筑总面积约175 亿平方米，在此后15 年内将新增85 亿平方米，这样村镇总住宅建筑面积达到260 亿平方米。到2020 年，如果农村太阳热水器的普及率达到了25%，全国农村太阳热水器的拥有量将达到1.7 ～1.8亿平方米，占全国总量的60%左右，对保护生态环境，防止水土流失，积极妥善解决农村小康生活用能问题起到重要作用。分散的村镇采用天然气或电能作为日用能源，无论在技术还是在经济上都是不可取的，这些都为开辟农村太阳热水器市场提供了机遇。
2.3 形成成熟的具有国际竞争力的民族产业
太阳热水器作为一个新兴产业，随着技术和市场的不断发展，国家有关部门也在进一步提高认识，加大宏观管理和指导力度，培育太阳热水器产业成为国民经济新的增长点。推动太阳热水器产业发展的指导思想是以市场为导向，以企业为主体，以技术进步为支撑，加强宏观指导，培育和规范市场，逐步实现企业规模化，产品标准化，技术国产化和市场规范化。
国家有关部门和地方各级有关部门已开始将太阳热水器科技开发和创新纳入其科技发展规划，逐步加大对技术、新产品科研开发的支持力度，提高科技成果转化率；鼓励企业与大专院校、科研单位实行产学研联合，开发太阳能热利用新技术和新产品；鼓励企业加大对科技开发的投入力度，推动建立以企业为主体的技术开发和技术创新体系，逐步提高企业自主创新能力。
国家有关部门正在积极组织实施重大技术示范，支持企业提高装备水平，提高产品质量和生产率，降低生产成本；鼓励企业不断开发新技术、新产品，增加产品品种和规格，扩大推广应用范围，形成一批用户信得过、国内外有较高信誉的名牌产品；引导产业结构和产品结构调整，鼓励和支持从事太阳热水器工程、安装、服务的第三产业发展。通过宏观调控和市场引导，促进产业升级，形成具有国际竞争力的民族产业。
三、中国太阳热水器产业及市场发展的保证体系
3.1 技术开发和科技进步的保证体系
技术开发与投入
中国太阳热水器从产业发展之初就受到国家的重视。国家和地方政府设立了一系列关于可再生能源与太阳能热利用的科研开发项目，不断加大科技投入，如科技攻关、863 计划、973 计划、自然科学基金等。仅国家在“七五”、“八五”、九五”和“十五”四个五年计划期内，分别投入科技攻关经费为：3 千万、3 千万、6 千万和4 千万人民币，“十五”期间863 计划投入1.8 亿人民币，其中太阳热水器科技攻关为重要内容之一。在技术上取得了许多重大成果，例如真空管技术是“七五”成果，“八五”期间开始形成产业，目前已占热水器产品总量87.5%以上。

资金和信贷支持
中国太阳热水器行业的快速发展与政府财政的积极支持是分不开的。国家以技改贷款、国债基金等方式不断加大该行业的投入，实施产、学、研一体化开发计划。1987-1997 年，每年国家拨出1.2 亿元的技改贷款扶持可再生能源企业的技改，其中也包括了一批太阳能行业内的骨干企业；2002 年，国家又利用计改贷款和国债基金共1.75 亿元支持皇明公司1.3 亿元，辉煌公司3000 万元，丽光公司1500 万元，促进生产线改造和进行产业升级；一些地方政府也给予了相应财政支持，如北京拨款800 万元给桑普太阳能技术公司，重庆贷款5000 万给北陪玻璃仪器总厂等等。
建立以企业为主体的研发中心
中国太阳热水器行业在国家相关政策的积极引导下，从无到有，基本形成了以企业为主导的，以高校和国家研究机构为支撑的自主研究开发体系。如清华阳光自主开发立式单靶磁控溅射铝－氮/铝选择性吸收涂层技术（国家发明专利），建立比较健全的产品研发中心；山东皇明与中国科学院工程热物理所合作建立皇明中科实验室，并与澳大利亚悉尼大学建立了共同研究开发合作关系；山东力诺与德国帕尔德克玛成立合作开发公司；北京桑普继续完善了太阳能热利用研发测试体系；其他企业也在逐渐创造条件和筹备建立本企业研发机构。整个产业拥有自己的核心技术与知识产权。
3.2 产品质量保证体系
太阳热水器标准化体系初步形成
到目前为止，我国已颁布16 项太阳热水器国家标准，以及3 项行业标准，初步构成了我国太阳热水器技术标准体系，为我国太阳热水器产业发展和市场规范提供了技术法规依据。
初步形成检测和认证体系
为促进我国太阳热水器产业的健康发展，加速中国太阳热水器行业商业化能力建设。原国家经贸委在联合国开发署（UNDP）/全球环境基金（GEF）“加速中国可再生能源商业化能力建设”项目中，支持国家级太阳热水器质检中心的建设并开展产品认证工作。目前已在北京、武汉、昆明建成三个中国太阳热水器产品质量检测中心，并在北京建成中国太阳热水器产品认证中心，并于2004 年全面投入运行，我国太阳热水器产品质量进入有法可依、监督执行的阶段。
3.3 国家立法
在2005 年2 月28 日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》，将于2006 年元月1 日起实施。该法的实施对太阳能等可再生能源的发展提供了最可靠的法律保证，并将为太阳能热水器产业带来新的机遇，促成新一轮的产业发展态势。
四、问题和建议
4.1 加大新技术新产品开发推广力度，提高企业技术开发能力和技术装备水平、鼓励和支持产业升级和技术进步坚持科技进步和科技创新，不断完善和提高我国太阳能低温热利用技术水平，开发新技术新工艺和新产品，为产业发展服务。促进我国太阳能热利用产业持续、快速、健康发展。在产业规模上，要继续保持国际领先地位，在技术水平上也要赶上和达到国际先进水平。
开发太阳能与建筑结合的集成技术，包括工程规划、设计与工艺技术、与常规能源互补技术、控制技术，使太阳能成为安全、稳定、可靠的在建筑上应用的低温供热能源。太阳能与建筑结合，建筑也必须是节能建筑。主、被动式太阳房就是节能效果极为显著的节能建筑，国家有关部门应给予高度重视，特别是在我国广大农村应予以大力推广。
要扩大太阳能低温热利用技术应用，积极开展太阳能采暖制冷空调的技术开发和试验、海水淡化技术及其它工农业生产应用的技术开发。
4.2 开展国际合作，引进和消化、吸收国外高效太阳能集热、储热的新材料、新工艺、新技术，如高效涂层技术、隔热透过新材料等，并实现国产化。
跟踵国际太阳能热利用科技前沿，集中优势开展太阳能中高温利用技术的基础研究和应用研究。
要建立以企业为主体的我国太阳能热利用科技研究和开发体系，建立国家级太阳能热利用开放实验室，吸收国内人才，开展新技术、新材料、新方法的研究和试验；选择并支持有条件的大型企业建立研究开发中心，使我国的太阳热利用的科学技术达到国际前沿水平。
4.3 规范太阳热水器产品市场
各级市场管理部门要加强监督，严格执法，依法管理，打击假冒伪劣产品；杜绝乱检测、乱收费、乱罚款和地方保护；国家不鼓励实行太阳热水器产品生产许可证和准销证，各地不得以此为由对产品正常流通加以限制或实行检测、收费、罚款；各地应积极引导和要求企业执行相关国家标准，对通过国家检测机构检测并符合标准的产品，不得再以其它名义开展重复检测；各地要督促企业严格执行产品质量法、反不正当竞争法、保护消费者权益法等法律法规。
4.4 引导和鼓励企业建立现代企业制度、运行机制和管理机制，提高企业管理水平和综合实力
鼓励和推进太阳能行业内企业资源重组、整合、规模经营；扶持一批具有自主知识产权和国际竞争力的骨干企业。
4.5 搞好宣传普及，加大培训和信息传播力度
利用多种方式和各种媒体广泛向社会宣传利用太阳能的意义和作用，普及太阳热水器知识，推介新技术、新产品；适度举办与产业发展相适应的产品展览、展销会和广告宣传；加大对建筑行业关于太阳能与建筑结合应用技术的宣传。
加强对相关标准、检测等方面的宣传贯彻工作。对从事太阳热水器技术、管理和销售的人员进行有计划、有组织地培训，促进交流，提高业务素质和水平。多渠道、多形式加速培养各类专业人才，全面提高行业的竞争力。加强统计体系建设和信息交流，支持行业和企业的信息化工作，通过信息传播，引导产业健康发展。
4.6 太阳能热利用专项立法
国内外的经验证明，若是新能源和可再生能源的利用取得发展和进步，都必须得到国家的支持，其最有效的办法就是立法。目前我国已有《可再生能源法》，但不够，还必须有各种可再生能源专项法，如“太阳能利用法”；在各种专项立法中应明确给予热能、燃料、油料等各种能源品种与电力开发同等的优惠扶持政策。各地方也可以依据自身的资源、经济、社会条件和可再生能源产业发展的实际状况制定地方性的某种可再生能源法。

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