能源革命对外开放百家论坛之一九一

10 观点呈现 中国太阳能区域技术发展的优劣势

太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变。

太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。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。

我国地域辽阔，集中供热区域占据我国国土面积的70%左右，城市集中供热面积及供热管网公里数逐年增高，没有发展集中供热的农村地区采暖需求与采暖能耗更是快速增长。我国当前集中供热热源主要为燃煤锅炉，采暖能耗大，环境污染严重，采用清洁能源替代传统燃煤采暖以有效缓解我国当前高能耗、高污染的现状，也是未来发展趋势。中国太阳能区域技术发展优势主要表现在更好的资源条件、坚强的产业基础、巨大的产业需求、强大的设计和研究经验和丰富的工业余热条件。而劣势主要表现在用能特征的季节化偏向、极寒气象条件对集热器的挑战、集中供热温度需求与太阳能的匹配性、土地资源问题、没有明确的政策驱动等方面。

11 观点呈现 大同太阳能资源条件

从人均太阳能热利用密度来看的话，中国仅排在全球第8位，有7个国家的人均集热器面积比中国要高，普及率比中国要大。普及率高的国家既包括巴巴多斯、塞浦路斯等太阳资源特别好的小国家，也有奥地利、以色列、希腊等发达国家。大同的太阳能资源水平面年总辐射量在1600kWh/M2左右，属于二类地区。建筑采暖期为每年的10月份到第二年的4月份，每年200天的时间。居民用热价格平方米在4-6元。供热面积，截至2016年底，大同热力一次管网875公里，热力站418座，集中供热面积5780万平方米；新园区及为采暖区域采暖容量的发展。热源主要为煤电热电联供机组为主，大唐国际云冈热电有限责任公司一期2×200MW、二期2× 300MW供热机组、国电电力大同第二发电厂一期6×200MW、二期2× 600MW、三期2×660MW供热机组。工业过程用热煤炭的开采与洗选过程用热等。土地大约为1687平方公里的采煤沉陷区，可以用于区域系统安装。

12 观点呈现 清洁供热和能源高效梯级利用的需求

能源梯级利用是指由于热能不可能全部转换为机械功，因而，与机械能、电能相比，其品位较低。热功转换效率与温度高低有关，高温热能的品位高于低温热能。一切不可逆过程均朝着降低能量品位的方向进行。能源的梯级利用可以提高整个系统的能源利用效率，是节能的重要措施。

能源的梯级利用包括按质用能和逐级多次利用两个方面：

一、按质用能就是尽可能不使高质能源去做低质能源可完成的工作。在一定要用高温热源来加热时，也尽可能减少传热温差。在只有高温热源，又只需要低温加热的场合下，则应先用高温热源发电，再利用发电装置的低温余热加热，如热电联产。

二、逐级多次利用就是高质能源的能量不一定要在一个设备或过程中全部用完。因为在使用高质能源的过程中，能源的温度是逐渐下降的(即能质下降)，而每种设备在消耗能源时，总有一个最经济合理的使用温度范围。这样，当高质能源在一个装置中已降至经济适用范围以外时，即可转至另一个能够经济使用这种较低能质的装置中去使用，使总的能源利用率达到最高水平。

建筑供热的清洁化是我国北方地区供热改革的重要方向。太阳能取之不尽，清洁环保，通过跨季节储热技术的应用，推进大比例可再生、余热的“夏热冬用” 运维简单，运行成本很低建立30年稳定供热价格，是未来区域能源系统建设的重要组成部分。我国能源供应紧张，依靠常规能源不可能全部解决城市住宅生活热水供应。我国太阳能资源非常丰富，全国有三分之二以上地区年辐照总量大于502万千焦/平方米，年日照时数在2000小时以上；而且近年来太阳能热水器发展迅速，使得利用太阳能供热水不仅在技术上和经济上是可行的，并已具备了与常规能源的竞争力。