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太阳能的发展前景及利用
太阳能行业由于光能转化率的瓶颈难以突破,前景并不十分明朗。
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有:太阳能电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。
先说太阳能光伏,即太阳能电池。光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
国内主要太阳能电池制造商正遭遇少有的“阴雨天”。由于95%以上的产能出口,且过于倚重欧洲市场,国内太阳能电池企业近几个月来连续受到多个利空因素干扰:欧洲债务危机、欧元急跌、欧洲削减太阳能补贴等。这一连串不利因素表明国内太阳能电池制造商既有近忧,还有远虑。不过,善于应变的国内企业正在试图从成本和需求两端控制经营风险。2009年,国内太阳能电池产能约为240万千瓦,但国内太阳能发电装机容量仅为12万千瓦,95%的产能出口,其中欧洲是最重要的市场。过去数年,欧洲一直是世界太阳能光伏发电的重心。2009年,德国、西班牙、意大利和捷克的新增装机容量超过420万千瓦,占全球60%上。从年初开始,希腊、西班牙等欧元区国家爆发债务危机,欧元汇率急转直下,欧元兑美元汇率下跌超过12%,国内太阳能电池厂商损失严重。
再来说说太阳光热能。现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
此外,还有太阳光合能。即植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。
总之,太阳能的各分支行业都有着巨大的潜力,但商用转化仍需时日。
干燥设备未来发展趋势怎么样?
干燥器的未来发展将在深入研究干燥机理和物料干燥特性,掌握对不同物料的最优操作条件下,开发和改进干燥器;另外,大型化、高强度、高经济性,以及改进对原料的适应性和产品质量,是干燥器发展的基本趋势;同时进一步研究和开发新型高效和适应特殊要求的干燥器,如组合式干燥器、微波干燥器和远红外干燥器等。
干燥器的发展还要重视节能和能量综合利用,如采用各种联合加热方式,移植热泵和热管技术,开发太阳能干燥器等;还要发展干燥器的自动控制技术、以保证最优操作条件的实现;另外,随着人类对环保的重视,改进干燥器的环境保护措施以减少粉尘和废气的外泄等,也将是需要深入研究的方向。
太阳能发展趋势及其前景
我国太阳能发展的前景
国际能源组织对太阳能产业的发展前景进行预测,认为2010-2020年间太阳能光伏发电发展速度复合增长率达到35%,预计2020年太阳能光伏发电量将达到280TWh以上,占当年总发电量的1%,2040年占总发电量的20%,未来太阳能产业的发展前景光明. 2009年我国推出了太阳能屋顶计划和金太阳示范工程,对国内光伏电站投资提供补贴。太阳能屋顶计划是对太阳能建筑进行补贴,标准为20元/Wp。据测算,该补贴标准大约可以覆盖相关企业生产成本的30%-50%,大大降低了太阳能光伏发电成本。金太阳示范工程提出对并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助,偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助。
太阳能发展现状及其发展前景
摘要:能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长,但是化石能源是不可再生的,所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。本文旨在介绍我国太阳能发展的现状及其发展方向。
关键词:太阳能;清洁能源;化石能源;光伏发电;光热转换
0 引言
化石能源是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,所以。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。而且,化石能源在利用的过程中还会带来一系列的诸如温室效应,粉尘,酸雨等环境问题。而在全球的能源消费结构中化石能源的比例达到87%,在我国,化石能源的比例竟然达到了92%![1]所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
1. 太阳能的优点
在诸如风能,水利能,潮汐能,太阳能等各种新型清洁能源中,有很多专家学者都对太阳能青眼有加。
首先太阳能具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。其次太阳能有无害害性,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
其次太阳能总量十分巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,而据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年,全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤,所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
还有最重要的长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。因此,太阳能的大规模开发利用是面向未来,实现可持续发展的必然选择。
2 我国太阳能资源的现状
我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。我国各省的太阳能资源分布如下表一所示。[2]
3 我国太阳能的发展现状
目前,我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类,例如,太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能发电及光伏发电系统等。
太阳能光热转换
太阳能光热转换是指将太阳光直接或通过聚光照射于集热器上,使光能直接转化为热能。目前主要用于太阳能热水器和太阳热能发电。
在光热转换方面,截至2007年底,中国太阳能热水器产量达2300万平方米,总保有量达亿平方米,占世界的55%,成为全球太阳能热水器生产和使用第一大国,且拥有完全自主知识产权,技术居国际领先水平。这种迹象表明,我国正在向太阳能时代迈进!为了促进太阳能热水系统的推广应用,国家制定的可再生能源发展规划明确提出了太阳能热水系统发展目标,2010年太阳能热水系统运行保有量要达到1.5亿平方米,2020年要达到3亿平方米。[3]
表1 中国太阳能辐射量分布
分 类
辐射量
分布
一类地区
6 680 - 8 400MJ / m2
宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等
二类地区
5 850 - 6 680MJ / m2
河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等
三类地区
5 000 - 5 850MJ / m2
山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等
四类地区
4 200 - 5 000MJ / m2
湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等
五类地区
3 350 - 4 200MJ / m2
四川、贵州两省
但是,太阳能热水器的发展也存在诸多问题。大部分的使用为用户自发行为,其系统的安装基本上没有经过设计,完全由产品供应商负责处理,结果是各自为阵,杂乱无章,在影响建筑外观的同时存在各种不安全隐患。由于上述原因,大面积推广受到严重阻碍,有些城市甚至由政府出面禁止在建筑物上安装。我国太阳能利用长期处于较低水平,制约了发展,不规范安装破坏了建筑结构和功能,对防水和承重等问题留下隐患,屋顶所有权存在争议,后期物业管理,维护也很不方便,自行安装的不规范,造成防风与避雷等安全隐患很多。
太阳能光电转换
太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体的光伏效应原理进行光电转换,通常叫做“光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。在光电转换方面,我们人类大多采用
1.改善环境
通过使用新能源来替代化石能源,可以减少因燃烧化石能源而造成的二氧化碳和烟尘排放量,给环境造成的损失。光复发电不产生传统发电技术带来的污染物排放和安全问题,没有废弃或噪音污染。
2.节省空间
光复发电是一种简单的低风险技术,集合可以安装在任何有光的地方。这意味着在公共、私人和工业建筑的屋顶和墙面上都有广泛的安装潜力。在运行中,这个系统还可以降低建筑的受热,增加通风。光复还可以作为隔声板装在公路两侧。光复在提供大量电力供应的同时,避免占用更多的土地。
3.增加就业
光伏发电能够提供重要的就业机会。安装阶段创造大量的就业产生在(安装工人、零售商和服务工程师),租金地方经济发展。根据欧洲光伏发电行业信息显示,生产每兆瓦光伏产品大约产生10 个就业机会,安装每兆瓦光伏系统创造大约33 个就业机会。批发和间接供应可提供3-4 个就业岗位,研究领域提供1-2 个就业机会。所以在整个产业链中可提供50 个就业机会。在未来几十年,随着规模的扩大,自动设备的使用,这些数据会有所降低。但是,光伏发电产业不仅仅是一个资金密集型产业,同时也是一个劳动密集型产业。目前我过光伏技术及产业的就业总人数近万。到2020 年将达到10 万人左右。按照中或电力专家的研究,2050 年,光伏发电行业将达到装机容量10 亿KWp,年生产和安装1 亿KWp,就业人口将超过500 万人。[4]
4提供农村电力
光伏发电系统结实耐用,易于安装和具有灵活性等特征,使其可满足世界任何地方的农村电力需求。
我国太阳能光电转换方面的成就
光伏产业出现了较快发展,太阳能电池组件的生产 能力和实际产量有了较快增加,性能也不断提高。近几年,随着科研能力的提升和政府对光伏发电的深 入认识,在国际光伏市场巨大潜力的推动下,我国光伏产业正以每年30%的速度增长,2005年底国内光伏电池生 产能力已达200MW以上,实验室光伏电池的效率已达21%,可商业化光伏组件效率达14—15%,电池效率10—13%。太阳能光伏电池生产成本随之逐年大 幅下降,这对国内太阳能市场走向壮大与成熟起到了决定作用。到2005年,国内光伏发电的总装机达到了7万千瓦。 建成商业化的兆瓦级太阳能电站作好准备。2007年5月,国家先进能源技术领域“十一五”863重点项目“太阳能热发电技术及系统示范”课题在河海大学宣告启动。该项目由中科院电工所、河海大学等单位联合承担,分“太阳能塔式热发电系统总体设计技术及系统集成”等五个研究课题。中科院电工所、河海大学等单位将在5年内突破一系列关键技术,建成拥有自主知识产权的l兆瓦太阳能热发电示范工程。[5]
1.多晶硅瓶颈
在太阳能发电设备生产量高速增长的拉动下,太阳能发电设备的主要原料多晶硅需求也快速增长。由于太阳能产业目前每年超过30%的增长效应对多晶硅的强劲需求,加上技术门槛较高,限制多晶硅产量,多晶砖供需缺口较大。我国电子行业和光伏行业每年需要的多晶硅在3000~5000吨之间,然而我国自己生产的多晶硅只能满足其中的l0%左右,另外的90%要依靠进口来解决。由于各厂家在国际市场上抢购多晶硅,使得多晶硅的价格几倍于正常价格,造成国际市场多晶硅价格飞涨,其价格已完全背离了它的实际价值,这是一个极不正常的现象,极大地制约了我国太阳能光伏产业和电子产业的相应发展。供应紧张带来的是多品种价格高企,这种情况在2010年前都难以改变。[6]
2.政策扶持瓶颈
尽管我国的《可再生能源法》早已在2006年1月1日正式生效。法令明确提出,“国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统”,也已原则性地规定了“国家财政设立可再生能源发展专项资金”、“金融机构可以提供有财政贴息的优惠贷款”等鼓励政策,但相应的具有可操作性的措施,如《上网电价法》迟迟不能出台,以至于各地提出的太阳能光伏发电计划大多为示范项目,离市场化的大规模推广还很遥远。目前电网公司只接受风电和生物质发电。《上网电价法》可以法规形式把可再生能源的“潜在市场”变成“现实市场”,使可再生能源发、电因成本过高而不具市场竞争力的技术,变成一种具有市场竞争能力的产业,引进市场机制,起到促进快速发展、快速降低成本,形成良性循环,最终实现能源的可持续发展。
3.成本仍然太高
限制国内应用的主要问题还是太阳能发电的成本太高.目前太阳能发电每度成本约3.5元,与生物质发电(沼气发电)、风电、水电以及传统煤电相比确实昂贵,制约了中国太阳能发电市场增长。目前天威英利的产品90%以上出口到国外,只有不到l0%在国内,主要应用于通信基站、西北地区的户用系统及高速公路交通警示灯等。太阳能光伏电池以及原材料多晶硅的生产,都属于高污染、高能耗行业。污染、能耗在国内,清洁、低能耗在国外,这难免让不少人感觉中国光伏产业有些尴尬。可在国内真正要使用清洁能源,又觉得太贵,太阳能发电至今不能并入电网。如果国内市场能做起来,无论对硅材料、新型高效太阳能电池的研发企业还是生产企业都是一个好消息。毕竟单单依靠国外市场的风险很大。
4 促进我国太阳能产业更好发展的措施
虽然,上文提到我国太阳能产业发展迅猛,取得了可喜的成绩,但是我们仍然要高度重视阻碍我国太阳能事业发展的障碍,并努力去解决它。具体的,针对上述提到的问题,我提出以下方案:
太阳能目前仅仅只能应用于通信、信号电源和偏远地区的电力供应,如果技术瓶颈进一步突破,则很可能使光伏能源被更大规模推广,这样对太阳能电量需求将很难用常规增长去估量。作为太阳能光伏电池的主要原料,我国95%的高纯多晶硅材料依赖进口,而且其技术基本上被国外垄断,这一问题已经成为我国发展太阳能光伏产业的最大瓶颈。这是因为我们没有重视多晶硅技术的自主研发,科技投入的机制不合理,造成了现在的被动局面。
与这种技术瓶颈很不相称的是,我国却是石英砂矿的出产大国,在海南岛等地拥有大量的矿产资源,在世界冶金级硅的产量中我国就占了三分之一,而这些原始的硅材料却大部分出口到了国外。目前,我国多晶硅材料的年产量仅60吨左右,硅材料的短缺就造成了太阳电池生产成本居高不下,成了制约我国光伏产业发展的“拦路虎”。
目前国内太阳能市场之所以难以得到政策和民众的支持,其根本原因还在于太阳能发电的高昂成本,而这则与我国多晶硅技术的落后有着直接的因果关系。根据这种认识,技术瓶颈已经成为制约中国整个太阳能行业的根本因素。
我国长期以来对科技自主创新的支持力度不够,科研投入太少,政府往往认为这个产业已经出现了产品,走向了市场,就不需要国家再继续投入科研经费了。其实,由于硅材料严重短缺的制约,缺乏国家的相关政策支持,光伏发电产业并没有真正与市场接轨,而企业看不到利润空间也不会积极支持这个产业。因此,国家要加大对光伏发电的科研投入,出台相关的政策来支持其发展。
未来烘干机行业的发展方向都有哪些方面
一样平常认为,烘干技术的发展趋势将沿着有用利用动力、提高产品质量和产量、减少环境影响、宁静操作、易于控制、一机多用等偏向发展。具体地进,烘干技术的未来发展将着重于:
1、在直接烘干机中利用过热蒸汽作为烘干介质;2、大量利用间接加热(传导)式烘干;3、利用组合式传热方式(对流。传导与热辐射或介电等组合);4、在特殊情况下,利用容积式加热(微波或高频场);5、不同类型烘干机或常规烘干技术的组合利用;6、运用新型或更有用的供热方法(如脉冲燃烧、感应加热等);7、利用新型气固接触技术(如二维喷动床、旋转喷动床等);8、设计灵活、多用途的烘干机;9、利用模糊逻辑、神经网络、专家系统等。
深入研究烘干机理和物料烘干特性将是接下来烘干机发展的方向,开发和革新烘干机必要在掌握对不同物料的最优操作条件下;另外,大型化、高强度、高经济性,以及革新对原料的适应性和产物质量,是烘干机发展的根本趋势。烘干机的发展还要重视节能和能量综合利用,如接纳各种联合加热方式,移植热泵和热管技术,开发太阳能烘干机等;还要发展烘干机的自动控制技术、以保证最优操作条件的实现;另外,随着人类对环保的重视,革新烘干机的情况保护步伐以减少粉尘和废气的外泄等,也将是必要深入研究的方向。
中国烘干机设备市场近况及分析联合国以后的必要,海内市场的通例烘干设备,以及重要的国际市场烘干设备,根本都在中国制造。这表明,在中国烘干设备进口为导向的汗青已经结束。但是,仍存在一些问题和困难,据中国通用机械烘干设备行业协会预测,未来几年,中国的需求,化工行业将烘干设备3000(套)左右;制药烘干设备的年需求量将达到3000(套)左右;农业,林业,粮食,轻工等行业,如烘干设备,年需求量预计将达到5000(套)左右。目前,烘干设备在海内市场占有率已达到80%以上。
展望未来的竞争力的烘干机设备行业的重点将会合在产物质量,技术,办事和价格。类型的设备在烘干,热氛围将干大气加热设备,真空烘干设备为基础的,其他设备,如远红外烘干,闪蒸烘干机微波烘干设备和其他特殊领域的用户也将渐渐扩展的数目应用。在食品,药品烘干,真空冷冻烘干设备的大型尺度设备的需求将会增加,相结合的功能(如制粒烘干,烘干-过滤器)设备的需求将增加,高自动化烘干设备在一些应用将遭到欢迎。此外,出现了烘干设备将会有越来越多的重视质量,耐腐蚀质料的烘干设备和使用功能牢靠,将特别关注的用户。目前,烘干设备行业开始进入较成熟的发展阶段,能够更好地满足各个领域用户的实际需求,价格的国外同类产物,只要1/3,这使烘干设备在中国比在市场竞争中进口设备的价格具有明显的优势;另一方面,较大的烘干机设备,大多数还涉及现场安装,调试和售后办事工作,为海内用户,国产设备的进口设备选择更多的选择和更方便。在国际市场上,中国加入世贸组织,烘干设备更有利于扩展出口。
请问太阳能光热技术及应用技术专业前景如何?
我是干的对光热以及光热发电做过调研,现把对光热的一些浅显认识分享给你。
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①光热发电目前技术还是很成熟的,在国外已经有三十年的发展历史了,国内起步晚但速度快,我们国家真正大力扶持这个产业是从去年开始第一批示范项目出来示范电价也给了。但国内在很早之前就有一些在从事相关技术研发,只是没有被关注到。这些现在也都成了光热行业的龙头了?比如 常州龙腾光热、北京首航节能、浙江中控、中海阳
②光热的前景非常好,这一点参照光伏现状。光热有着光伏无法比拟的天然优势如 可储能、发电量持续稳定、波动小、电网友好、夜间可发电、效率高、清洁无污染(包括生产加工环节)、带动就业(一个电站的建设工程很庞大)当然现阶段他的劣势就是造价高。但随着产业规模化发展 降本的空间是非常大的 这一点也可以参照光伏。光伏现在主要是小型分布式、光热是集中式大型电站互不冲突。国家对光热的定位是基础电力负荷所以光热的发展前景更好。
③光热发电产业很广从太阳岛(集热场)到储热岛再到常规岛 每个环节的技术含量都很高每个环节上都有很庞大的产业配套。目前主流的光热技术有槽式、塔式、菲涅尔式。槽式技术成熟可靠但管路复杂;塔式温度更高但控制复杂;菲涅尔式成本更低但效率也低。所以三种路线并行谁也无法取代谁。 国内光热发电站主要开发商 北京首航、龙腾光热、浙江中控、中海阳这几家也都是技术持有方。光热部分核心装备制造商代表 有龙腾光热(聚光器、集热管) 中海阳(聚光器、反射镜) 爱能森(熔盐储热) 江苏联储(熔盐储热) 等
④光热发电是光热技术的一种应用方向。光热最直接的能量转换就是光到热的转换效率很高。光热聚光集热系统其实就是太阳能锅炉。光热技术所生产的热的品味比较高所以把光热技术应用到集中供暖、工业蒸汽也是不错的应用方式。除此之外还可以把太阳能光热技术应用于工业太阳能干燥、太阳能海水淡化、太阳能制冷(溴化锂机组)等等 都是不错的选择尤其现阶段有的地区对太阳能热利用的项目的补贴力度很大30%-50% ?但也不是谁都能拿到这样的补贴的。
以上是我对光热的一些认识!