陶瓷太陽能板產(chǎn)業(yè)化之路還有多遠(yuǎn)

一位68歲的科學(xué)家和他的團(tuán)隊(duì)傾其全力，歷經(jīng)30余年研發(fā);

一套原創(chuàng)性發(fā)明，包涵39件已獲得國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)的陶瓷太陽能核心技術(shù)體系;

一項(xiàng)能夠?yàn)槟壳暗兔缘慕ㄖ袌?chǎng)注入活力，也是迄今國(guó)內(nèi)外已知使用成本最低的太陽能利用技術(shù)已經(jīng)成熟。

9月10日，在山東省科學(xué)院新材料研究所，曹樹梁研究員抱著一大摞國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利證書，指著陶瓷太陽能房頂?shù)霓r(nóng)居照片說，現(xiàn)在終于可以大面積推廣應(yīng)用了。

這一天的濟(jì)南，秋雨斷斷續(xù)續(xù)地下。“陶瓷太陽能板”實(shí)驗(yàn)房頂下面儲(chǔ)熱水箱顯示的水溫仍然達(dá)到58攝氏度。“如果整天艷陽高照，會(huì)燒開了。”曹樹梁說。

看上去十分簡(jiǎn)單：一面坡斜屋頂上，鋼化玻璃板覆蓋下的黑色陶瓷太陽能板，經(jīng)由常見的管線連接著儲(chǔ)熱水箱。

就是這套看似簡(jiǎn)單的熱水系統(tǒng)，去年冬季在山東省巨野縣十幾戶新農(nóng)居投入使用，整個(gè)冬天沒有使用任何輔助能源，室溫達(dá)到14攝氏度左右，基本滿足取暖需要，并能夠提供生活熱水。北京昌平區(qū)陽坊鎮(zhèn)中心幼兒園使用的陶瓷太陽能板坡房頂，配合外墻保溫和雙層窗玻璃，今年2月份經(jīng)過國(guó)家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，室溫達(dá)到18到24攝氏度，符合幼兒園使用標(biāo)準(zhǔn)。

新能源的核心是成本。曹樹梁說，目前市面的太陽能集熱器多是玻璃真空管集熱器，以及少數(shù)由銅管、鋁板等金屬做成的平板型集熱器，平均價(jià)格均在1500元/平方米左右，高昂的成本成為其大規(guī)模推廣的“瓶頸”。陶瓷太陽能板的推出，使這一問題迎刃而解。

據(jù)介紹，這種錨樁結(jié)構(gòu)一面坡陶瓷太陽能房頂可以與原房頂共用結(jié)構(gòu)層、保溫層、防水層，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，保溫、隔熱效果好于普通房頂，還可與建筑一體化施工。一般太陽能集熱器的使用壽命不超過15年，而陶瓷太陽能板的使用壽命與建筑物一樣可達(dá)50年。

其實(shí)，這項(xiàng)技術(shù)早在2006年就申請(qǐng)了第一項(xiàng)發(fā)明專利，2010年陶瓷太陽能板就實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。近5年來，圍繞進(jìn)一步降低安裝成本、提高熱效率和使用可靠性等，曹樹梁和他的科研團(tuán)隊(duì)仍然夜以繼日地攻關(guān)，構(gòu)建了陶瓷太陽能板相關(guān)領(lǐng)域的39項(xiàng)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利池。尤其是2012年完成的錨樁結(jié)構(gòu)陶瓷太陽能房頂，把安裝成本降低到原來框架結(jié)構(gòu)的十分之一，為這項(xiàng)技術(shù)的低成本、大規(guī)模推廣掃清了道路。

由于這項(xiàng)技術(shù)以陶瓷太陽能屋面代替?zhèn)鹘y(tǒng)屋面，以一面坡房頂增加建筑有效面積，幾乎不增加單位建筑面積成本，卻大大提升了建筑價(jià)值，這為目前低迷的建筑市場(chǎng)提供了難得的突破途徑。據(jù)測(cè)算，目前我國(guó)農(nóng)村屋頂面積在100億平方米以上，年新建、翻建率5%，其潛在市場(chǎng)十分可觀。而在城市多層和高層建筑，即使在30層住宅的戶均3平方米屋頂采光面積條件下，陶瓷太陽能板也能為住戶提供生活熱水。此外，這項(xiàng)技術(shù)在夏季制冷、沙漠發(fā)電等領(lǐng)域的應(yīng)用前景亦十分廣闊。

迄今，曹樹梁團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對(duì)陶瓷太陽能板的制造技術(shù)、生產(chǎn)工藝、安裝結(jié)構(gòu)、成本控制等全面完善，只等有實(shí)力的建筑商加盟，使其成為國(guó)內(nèi)外節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)配置。