中温太阳能热利用市场分析
来源:太阳能工程 | 1评论 | 4872查看 | 2014-01-20 11:30:00    
  由于化石能源储量的有限性和利用的污染性,各国专家都看好太阳能等可再生能源。据权威专家估计,如果实施强化可再生能源的发展战略,到下世纪中叶,可再生能源可占世界电力市场的3/5,燃料市场的2/5。在世界能源结构转换中,太阳能处于突出位置。

  2012年初步统计,我国太阳能热水器总产量为6390m²,保有量25770m²,约占世界的80%以上,保有量占世界的60%以上。20年来,我国太阳能热利用产业出口从零起步,到2012年已经出口200多个国家和地区,约3亿多美元。但目前太阳能热利用仍以低温热利用为主,主要用于洗浴用水的加热,极少部分用于低温干燥领域。因此,在未来是太阳能市场,在中温工业应用领域,存在着巨大的市场空间等待开拓,拥有不可估量的市场价值。

市场前景分析

  有研究表明,工业耗能极其显著。在发达国家占社会总能耗的1/3。根据欧盟国家的数据,工业用热耗能占工业能耗的67%,占社会总能耗的18.6%。在中国占社会总能耗的70%。许多经济大省工业能耗占比甚至显著高于70%,且工业部门能源消费年均增长率超过全国能源消费增长率,见图1。其中大部分工业过程用热需求都在250°C以下。

  普通太阳能集热器的全年平均集热温度大都在50°C左右,都是蓄热使用,一般满足洗浴和部分生活热水需求。但是,工业用热更大范围大都在80°C~250°C。常规太阳能集热器很难满足这个状态要求。但通过采用聚焦式太阳能集热系统,可以有效提高太阳能集热系统的集热温度和储热温度,比较容易满足250℃以下的工业用热要求。

  2012年8月6日,国务院发布国发〔2012〕40号《节能减排“十二五”规划》的通知。通知总体目标指出:到2015年,全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算),比2010年的1.034吨标准煤下降16%(比2005年的1.276吨标准煤下降32%)。“十二五”期间,实现节约能源6.7亿吨标准煤。加快风能、太阳能、地热能、生物质能、煤层气等清洁能源商业化利用,加快分布式能源发展,提高电网对非化石能源和清洁能源发电的接纳能力。到2015年,非化石能源消费总量占一次能源消费比重达到11.4%。

  因此,无论是从市场需求、技术能力,还是政策保障等方面分析,太阳能中温工业热利用技术在工业领域的应用前景可期,为太阳能热利用市场的二次腾飞提供了基本条件。

行业需求分析

  根据统计分析,可利用太阳能中温系统提供工业热源的领域主要包括:能源、建筑、食品加工、海水淡化、化学、造纸、木材加工、合成橡胶、纺织和烟草、制冷等领域。在能源行业主要用于采用300℃的蒸汽发电,其他领域热能利用方式为水蒸气或热空气为主,主要应用温度集中在120~180℃范围。

  卷烟生产利用热能的环节主要是初烤和复烤。初烤是指将新鲜烟叶中的水分(大约80%~90%)利用热能蒸发掉,初烤当前主要应用的烤烟装置为烤房,利用煤作为能源,生成热风进行干燥。当前的平均水平,烤1kg烟需要消耗1.5~3.2kg标准煤。复烤是对烘烤调制后的烟叶进行再一次烘烤的过程。供热耗能形式为蒸气、微波、高频和电热。

  食品加工行业由于用热品位的要求大多在中低温,非常适合应用太阳能。如牛奶生产过程中,热能主要用来巴氏消毒(60~85℃)和灭菌(130~150℃);在食品保藏业中;如烫菜,蔬菜鱼肉等的杀菌,鱼的清洗和预处理,罐头的封装和清洗,烹饪,以及食品的烘干等,另外,一些冷藏要求也可以应用太阳能制冷实现。

  造纸工艺中蒸煮和漂白阶段主要应用热能。纸浆生产都要经过蒸煮和漂白,用到蒸煮液和漂白液,温度分别控制在200℃和40℃以下。目前用热解决主要通过烧煤锅炉产生的蒸汽及蒸汽加热冷水。造纸业是耗能大户,也是高污染行业。2007年度,造纸行业能耗为3342.68万吨标准煤,占工业能耗的1.76%。

  纺织工业用热主要在漂洗、印染、干燥等方面,一般温度需求范围为80℃~140℃之间。印染行业有规模以上企业1948家,大小锅炉数万个,绝大部分印染企业都用蒸汽把冷水加热,水、电、煤能源成本占总成本40%左右。2007年度,能耗为6207.57万吨标煤,占工业总能耗的3.26%,占社会总能耗的2.34%。

  化学工业主要是进行有关化学制品的生产,如化肥、农药、化纤等。化学工业用热品位较高,如合成氨工业用热温度为235℃~299℃,型煤烘干需要温度为170℃~195℃。化学工业是一个高能耗行业,近五年来历年能耗均占社会总能耗的10%。

  干燥是木材加工的关键流程,而温度一般在20~140℃之间,应用太阳能干燥的潜力极大。目前,已有太阳能干燥技术成功应用于木材干燥的案例。

  在塑料加工和医药行业,也需要较多的中低温热能,为太阳能中温热利用提供一定的市场空间。

  据统计,我国目前在用燃煤工业燃煤锅炉约47万余台,每年消耗标准煤约4亿吨,约占我国煤炭消耗总量的1/4;排放二氧化碳约占全国排放总量的10%,占全国排放总量的21%。若全国锅炉都能与太阳能相结合,一年节约原煤约4000万吨,减排二氧化碳约8000万吨。太阳能产业的市场总量超过万亿!

  制冷技术目前最为普遍的应用为空调与冷冻。其中空调主要用于夏季房间内的制冷,冷冻则广泛地应用于制冰、食品储藏以及化工流程。目前在空调的应用中,硅胶-水吸附式制冷机组以及溴化锂-水吸收式制冷机组均实现了产业化。其中硅胶-水吸附式制冷机组的特点是可以应用于50~90℃的余热回收场合。溴化锂-水系统可以用于90℃~200℃余热的回收利用。采用中温太阳集热系统提供热源是一个很好的选择。

  上述行业因其不同的生产工艺,热力能耗差别也很大。热力能耗值比较高是化工、造纸、食品加工和纺织。在未来的发展中,造纸业、食品和纺织有很大的应用太阳能热技术的潜力。尤其是食品加工和纺织,已有成功应用的范例。

市场化面临的问题

  中温太阳能热利用市场化发展面临的问题主要包括:市场影响、政策导向、技术成熟度和成本问题。

  市场影响

  虽然很多业内人士已经认识到中温太阳能热利用是未来太阳能热利用发展的必然趋势,具有极大市场空间,但却存在不知道太阳能中温热利用可以用到什么地方,如何应用,哪些企业可以采用等诸多问题,表现为不能够有针对性地掌握需求对象,以及需求对象的目的是什么。在社会层面,太阳能利用宣传主要集中在太阳能光伏和太阳能热水器两个方面。近年来,光伏市场出现爆发性增长造成产能大量过剩,同时欧美市场双反调查,导致国内光伏产业的急剧萎缩,使诸多企业,投资人谈到太阳能就色变,唯恐避之不及。造成了对太阳能热利用产业的投资影响。而目前太阳能热利用主要集中的低温热水方面,由此造成的太阳能只能用来烧热水的假现象,同时行业也存在产能过剩,质量下降,市场扩展困难等诸多因素,造成中温太阳能热利用潜在用户和潜在投资方对中温太阳能技术和市场误解和不信任,影响了中温太阳能市场化的发展。尽管如此,在太阳能低温工业利用方面,如食品、烟草干燥等领域,已经逐渐为社会所认可,这为中温太阳能市场化应用具有显著的促进作用。

  政策导向

  2012年3月27日,科技部以国科发计〔2012〕198号印发《太阳能发电科技发展“十二五”专项规划》。2012年9月13日,国家能源局印发《太阳能发电发展“十二五”规划》。目前,国家政策导向仍然以太阳能发电为主。太阳能发电主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点,是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质,再利用传统蒸汽发电设备发电。但无论是太阳光伏发电,还是高温热发电,其可市场化应用的太阳能转化率也仅为15%以内。相对于中温太阳能集热系统45%以上的太阳能转化率而言,要低许多。但在中温太阳能方面,国家相关部门重视程度较低,鲜有支持政策出台,这也限制了中温太阳能技术的发展和产业的升级。在基础科研方面,部分太阳能热利用企业取得了国家资金的支持,对中温技术的提升有较大的推动作用。在中温太阳能技术市场化和试点方面,应给予较大的政策支持和倾斜,有效促进中温太阳能的市场化发展。而中温太阳能市场的发展与成熟,则对国家节能减
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hongguo99
反射镜产业化后,先让品质稳定起来,逐步降低成本
2014-02-13 16:25:19
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马上参与
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