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1、太阳能热利用太阳能热利用技术技术 2.21 太阳能热水器热水器是太阳能热利用中商业化程度最高、 应用最普遍的技术。 1998 年世界太阳能热水器的总保有量约5 400 万m2。 塞浦路斯和以色列人均使用太阳能热水器面积居世界首位,分别为 1 m2/人。日本和以色列太阳能热水器户用比例分另为 20%和 80%。21 世纪热水器将仍然是太阳能热利用的最主要市场之一。目前虽然许多国家都得到了较普遍应用,但世界太阳能热水器的平均用户比例还非常低,约 1%2%,同日本的20%和以色列的 80%相比,相差很远;此外,服务业、 旅游业、公共福利事业等中低温热水应用市场也非常大。1997 年世界太阳能热水器的
2、市场约 7亿美元。 2015年世界人口约 70亿,如果热水器用户比例达到 20%(日本今天的水平),社会经济和环境效益将非常显著。2.22 太阳能建筑发展很迅速。80 年代国际能源组织(IEA)组织15个国家的专家对太阳能建筑技术进行联合攻关,欧美发达国家纷纷建造综合利用太阳能示范建筑。试验表明,太阳能建筑节能率大约 75%左右,已成为最有发展前景的领域之一。 建筑能耗占世界总能耗的 1/3,其中空调和供热能耗占有相当大的比例,是太阳能热利用的重要市场。太阳能建筑的发展不仅要求建筑师和太阳能专家互相密切合作,而且要求在概念、技术上相互融合、 渗透、 集成一体,形成新的建筑概念和设计。目前太阳能
3、建筑集成已成为国际上不仅要求有高性能的太阳能部件,同时要求高效的功能材料和专用部件,如隔热材料、透光材料、 储能材料、 智能窗(变色玻璃)、 透明隔热材料等,这些都是未来技术开发的内容。2.23 太阳能热发电目前热发电系统主要有 3种类型:槽式线聚焦系统、 塔式系统和碟式系统。槽式系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上,并将管内伟传热工质加热产生蒸汽,推动常规汽轮机发电;塔式系统是利用独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上,以产生很高的温度;碟式系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜,接收器在抛物面的焦点上,接收器内的传热工质被加热到750左右,驱动发动机进行
4、发电。以色列鲁兹(Luz)公司 1985年起先后在美国加州的Mojave 沙漠是建成 9个槽式发电装置,总容量 354MW。随着技术不断发展,系统效率由起初的 11.5%提高到13.65,发电成本由 26.3%美分/(kWh)降低到12美分/(kWh)。但近几年来这种系统没有扩大和推广,可认为只是一种大型的商业化示范系统。其它 2种处在研究开发和示范阶段,其中由于碟式系统光学效率高、 启动损失小及效率高达 295,在3 类系统中位居首位。太阳能热发电技术同其它太阳能技术一样,在不断完善和发展,但其它太阳能技术一样,在不断完善和发展,但其商业化程度还未达到热水器和光伏发电的水平。太阳能热发电正处在商业化前夕,预计 2020年前,太阳能热发电将在发达国家实现商业化,并逐步向发展中国家扩展。