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郑州市开展太阳能光热技术应用可行性论述

时间:2013-12-26 10:39 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:韩冬瑞 李鹏鹏 点击次数:

  摘要:文章结合郑州市能源利用状况和太阳能资源的特点介绍了郑州市发展太阳能光热技术的客观条件;分析了中原经济区建设为郑州市大量应用太阳能光热技术带来的机遇;通过太阳能光热技术发展现状和郑州市应用太阳能光热技术的保障机制,详细分析了郑州市大力开展太阳能光热技术应用的可行性。
  关键词:太阳能;光热技术;驱动能源
  中图分类号:TK511文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)33-0077-02
  在世界能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁人们生活和经济发展的今天,各国都在寻找新的能源替代战略,以求获取在以后可持续发展中的优势地位。太阳能光热技术是将太阳能转化成热能并直接利用或作为驱动能源加以利用的技术,是继太阳能光伏发电技术之后,又一有效利用太阳能从技术研发逐步走向商业化的新兴技术。本文就郑州市开展太阳能光热技术应用的可能性从以下五个方面做出深入的论述:
  1郑州市能源利用状况
  近几年随着郑州市经济的不断发展,城市规模的不断扩张,以电力热力为代表的能源需求也在不断增加。2010年上半年郑州市电力热力生产和供应业综合能源消费量为304.54万吨标准煤,同比增长16.81%。在全市规模以上工业企业综合能源消费量中所占比重为51.17%,所占比重比上年同期上升2.71百分点。
  2010年郑州经济、社会飞速发展,大型项目纷纷抢滩郑州,使得郑州的年用电量达到410亿度,比武汉、成都多用电50亿度。尽管郑州市政府采取了各种保障措施,但能源紧缺问题仍然得不到根本的解决,因此寻找新能源,缓解能源需求,走可持续发展道路是郑州市经济发展的必由之路。太阳能光热技术的应用能完全满足采暖、制冷、热水等需求,将会带来不可估量的经济效益和社会效益。
  2郑州市太阳能资源状况
  郑州市作为河南省的省会城市,是我国中部地区太阳能资源分布情况的一个典型代表,年辐照量4200~5400MJ/m2,年均日照时数为2451.2h。李玉娜等人通过对比多个城市太阳能总辐射、日照时数和日照百分率分析了郑州市太阳能资源情况。郑州地区太阳能资源比较丰富,年总辐射变化比较平缓、稳定:夏季太阳总辐射为拉萨地区的74%,乌鲁木齐地区的81%,成都地区的137%;冬季太阳总辐射为拉萨地区的54%,乌鲁木齐地区的158%,成都地区的186%。夏季,郑州地区的日照时数和日照百分率基本和兰州保持持平,甚至稍微大于拉萨;冬季其日照时数和日照百分率都高于资源较丰富的乌鲁木齐市,稍微低于兰州地区。而且郑州与同地带的其他城市相比,太阳能资源具有明显的
  优势。
  3中原经济区建设为郑州市大量应用太阳能光热技术带来机遇
  2011年3月5日十一届全国人大四次会议开幕式上,中原经济区正式写入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要(草案)》,提出要大力促进中部地区崛起,重点推进中原经济区等区域发展。
  将太阳能光热光伏技术与其他相关技术集成利用到建筑物上称为太阳能与建筑一体化,它是今后解决建筑能源的最主要途径。联合国工业发展组织国际太阳能中心所倡议的"南墙计划"全称为"太阳能南墙采暖(降温)计划",其概念解释就是指:"光热应用技术与居民建筑的结合。"如果在建筑物的策划、设计、建造、使用、维护以及改造等活动中合理地规划利用太阳能光热技术,那么中原经济区的建设和郑州市建筑业的蓬勃发展必然会带来郑州市太阳能光热技术的发展和应用。
  4太阳能光热技术的发展日趋成熟
  4.1太阳能热水器
  太阳能热水器吸收太阳能的辐射热能,加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的热水的节能设备,属于中、高温利用形式,系统的组成包括太阳能集热器、保温水箱和连接管道等。2009年太阳能热水器"下乡",标志着太阳能热水器的推广应用得到国家认可,我国太阳能热水器行业的发展已迈进新时代。
  4.2太阳能供热采暖
  太阳能供热采暖是继太阳能热水之后,最具发展潜力的太阳能热利用技术,是今后应大力推广的技术,属于中温利用形式。太阳能供热采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源,利用太阳能集热器将太阳能转换成热能,供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。
  4.3太阳能热发电
  太阳能热发电的过程是利用太阳光能转换成高温、高压蒸汽的动能驱动汽轮机旋转从而带动发电机发电。特点是利用定日反光镜将低密度的太阳光会聚在光热转换装置(集热器或吸收器)的表面,进而加热工作介质驱动汽轮机发电(斯特林发电系统)。太阳能热发电关键的核心部件已无技术瓶颈,只是一个量产化问题。有理由相信,只要有政府的推动和优惠政策的扶持,太阳能热发电的时代即将到来。
  4.4太阳房
  太阳房是利用太阳能进行采暖,这里房屋相当于一个太阳能集热器,在建筑设计过程中将高效储能材料、隔热材料和透光材料等组成一个采暖系统,最大限度地吸收并储存太阳能,实现房屋采暖的目的。这种技术的利用在日本获得了显著的成功,已经建成了上万套太阳房,我国也在大力推广太阳能的同时综合利用太阳能,在不久的将来,我国的太阳房也将造福越来越多的人。
  当然,太阳能光热利用技术的形式远远不只这些,相关技术和产品优化,改进、研究和革新还在不断地进行之中,相信太阳能光热技术的日趋成熟必然会为其利用带来更大的空间。有专业人士预测21纪末,太阳能要占到整个人类用能的60%以上。
  5郑州市开展太阳能光热技术利用的保障机制
  为全面提高我国太阳能利用整体水平,促进行业新技术开发和应用,住房城乡建设部出台了国家标准《太阳能供热采暖工程技术规范》(GB50495-2009)和《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB50364-2005)等。2009年7月,为加快发展新能源与节能环保新兴产业,落实国务院节能减排战略部署,推动包括太阳能光热技术在内的可再生能源在城乡建筑领域的大规模应用,国家财政部和住房城乡建设部和财政部先后发布了《加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案》和《可再生能源建筑应用城市示范实施方案》,中央财政将对纳入示范的城市予以专项补助。
  为保障太阳能光热技术在郑州市合理有效的利用,《关于推广太阳能与建筑一体化的建议》的提案在市政协第十一届五次会议上提出。提案建议,城区新建和改扩建的低层、多层、中高层建筑以及政府直接投资或补贴的需要热水供应的学校、工厂、办公楼等公共建筑,按《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》进行太阳能热水系统与建筑一体化设计和施工。太阳能热水系统由专业施工单位按照国家的相关标准规范进行施工,并纳入监理范围。12层以下住宅宾馆及公共建筑建太阳能热水系统,鼓励新农村建设中推广应用太阳能热水系统。对不符合技术规范要求的建筑工程,不得出具审查合格书。对于新建、扩建、改建民用建筑工程擅自取消太阳能应用系统的项目,不予办理竣工备案。
  6结语
  太阳能作为一种可再生能源,有着不可取代的优势,我国太阳能光热技术的研发和应用也只有二三十年的历史,还是一个新兴行业。但是从节能减排、太阳能分布、太阳能建筑一体化趋势和太阳能光热技术发展状况等方面来看,郑州市开展太阳能光热技术的应用是完全有可能的。现在,市政府正在逐步加大对可再生能源开发和利用的扶持力度,相信太阳能光热技术会越来越成熟,应用也会越来越广泛。
  参考文献
  [1]李玉娜,刘艳军.郑州地区与国内其他资源带部分城市太阳能资源的比较[J].洁净与空调技术,2010,(2).

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