太陽(yáng)能在生活中的應(yīng)用

【專家解說(shuō)】：　　太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)：路在何方？ 　　2009年07月24日 來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào) 作者： 郭姜寧 　　■ 對(duì)話背景 　　全球性的金融危機(jī)使許多行業(yè)陷入前所未遇的困境，與此同時(shí)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)作為新能源產(chǎn)業(yè)的主力軍被推向前臺(tái)，并被賦予緩解環(huán)境壓力、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)走出低谷等眾多歷史使命。截至2008年底，太陽(yáng)能電池突破2000兆瓦，連續(xù)兩年保持全球市場(chǎng)份額第一的位置。最近，在太陽(yáng)能界，一項(xiàng)名為“太陽(yáng)能南墻計(jì)劃”被頻頻提及。 　　我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)究竟該如何發(fā)展？“南墻計(jì)劃”能否解決我國(guó)南北方冬季取暖的巨大難題？在眾多太陽(yáng)能技術(shù)中，怎樣以最低的成本獲得最佳取暖效果？帶著這些問(wèn)題，本報(bào)采訪了聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織國(guó)際太陽(yáng)能技術(shù)促進(jìn)轉(zhuǎn)讓中心主任、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)能源學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、甘肅自然能源研究所所長(zhǎng)喜文華研究員。 　　我國(guó)太陽(yáng)能與建筑最有用的結(jié)合，是以太陽(yáng)能熱利用為主、光伏為輔 　　■ 將新聞進(jìn)行到底 　　主持人：殷 鑫（太陽(yáng)能信息報(bào)記者） 郭姜寧（本報(bào)記者） 　　嘉 賓：喜文華（聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織國(guó)際太陽(yáng)能中心主任） 　　——能量轉(zhuǎn)換—— 　　解決南北方百姓生活取暖難題 　　主持人：何為“南墻計(jì)劃”？ 　　喜文華：“南墻計(jì)劃”的全稱為“太陽(yáng)能南墻采暖（降溫）計(jì)劃”，其概念解釋是：光熱與光伏應(yīng)用技術(shù)與建筑的結(jié)合。世界人口絕大多數(shù)居住在北半球，那么我們居住的房屋建筑的南墻面向太陽(yáng)，受到陽(yáng)光照射的時(shí)間最長(zhǎng)，因此我們就在“南墻”上面來(lái)做文章。這是我思考多年并于去年提出的一個(gè)想法，其核心技術(shù)構(gòu)件與經(jīng)驗(yàn)來(lái)自于由甘肅自然能源研究所30多年的研究和其在1983年建成的亞洲最大的“太陽(yáng)能采暖與降溫技術(shù)試驗(yàn)示范基地”。在該基地上的16種不同類型的太陽(yáng)能建筑物上示范了各種太陽(yáng)能技術(shù)，并在南墻上分別鑲嵌太陽(yáng)能空氣集熱器和其他太陽(yáng)能集熱蓄熱構(gòu)件。冬季，集熱器件最大限度地吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)換為熱能，然后循環(huán)到屋內(nèi)來(lái)達(dá)到提高室溫的效果；夏季，則盡可能屏蔽太陽(yáng)直射的熱量，阻隔房屋內(nèi)外的熱量交流，達(dá)到降溫的效果。這不僅能解決北方寒旱地區(qū)農(nóng)牧民的生活取暖問(wèn)題，對(duì)于南方老百姓來(lái)說(shuō)也是福音。我們都知道冬天南方的建筑室內(nèi)比室外溫度還低，而目前南方地區(qū)的冬季采暖費(fèi)用較高，無(wú)法得到全民普及，這一矛盾，“南墻計(jì)劃”便可基本解決。 　　主持人：它與我國(guó)的產(chǎn)業(yè)政策間關(guān)系如何？ 　　喜文華：“南墻計(jì)劃”概念的完整提出，是以國(guó)家財(cái)政部和建設(shè)部推出的“太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃”為契機(jī)的。國(guó)家“太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃”的實(shí)施是對(duì)太陽(yáng)能行業(yè)的極大支持和鼓舞，我們十分贊賞和支持。但是，“太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃”源于發(fā)達(dá)國(guó)家，也僅限于光伏領(lǐng)域，而以中國(guó)目前光伏領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和我國(guó)整體的國(guó)民經(jīng)濟(jì)狀況來(lái)看，這一政策的實(shí)施也只能局限于城鎮(zhèn)和農(nóng)村的某些公共建筑，如中小學(xué)、衛(wèi)生院等，要普及到廣大老百姓尤其是廣大農(nóng)民的日常生活中，“太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃”還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足中國(guó)目前的國(guó)情。 　　另外，“光伏屋頂”即使在發(fā)達(dá)的西方國(guó)家目前也只停留在概念階段，太陽(yáng)能光伏與建筑結(jié)合，即從技術(shù)、工藝、結(jié)構(gòu)等方面實(shí)現(xiàn)完全意義上的一體化，在全世界成功的范例也不是很多，還有許多研究工作要做，不是一般人想象的那么簡(jiǎn)單。況且，目前中國(guó)的光伏發(fā)電上網(wǎng)仍存在一些技術(shù)和電網(wǎng)管理等方面的問(wèn)題。要推廣應(yīng)用獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)則蓄電池是不可缺少的，目前蓄電池的壽命只有5年左右，成本卻占到了整個(gè)光伏屋頂工程的40%左右。如果國(guó)家在首次安裝的時(shí)候給予補(bǔ)貼，那么后期的蓄電池維護(hù)和更換的費(fèi)用還要繼續(xù)補(bǔ)貼嗎？如果繼續(xù)補(bǔ)貼，那么國(guó)家勢(shì)必要耗費(fèi)更多的資金，如果不補(bǔ)貼，僅僅更換蓄電池這一項(xiàng)對(duì)于中國(guó)的老百姓來(lái)說(shuō)也普遍無(wú)力承擔(dān)，更何況任何國(guó)家的政策補(bǔ)貼都不是永久性的。 　　我國(guó)“光伏屋頂計(jì)劃”這一政策的出臺(tái)也是在金融危機(jī)的大環(huán)境下，政府幫助光伏企業(yè)啟動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有重要意義，而距離真正的惠及百姓，還有很長(zhǎng)的一段路要走。而作為太陽(yáng)能科技工作者和媒體，你我的關(guān)注點(diǎn)更應(yīng)該貼近百姓，貼近民生，對(duì)太陽(yáng)能的關(guān)注或考慮也應(yīng)該更長(zhǎng)遠(yuǎn)、更持久些。 　　——降低成本—— 　　太陽(yáng)能應(yīng)用和節(jié)能技術(shù)相結(jié)合 　　主持人：“南墻計(jì)劃”是不是就可以簡(jiǎn)單地理解為在房屋建筑的南墻上面加一個(gè)空氣集熱器呢？ 　　喜文華：當(dāng)然不是！“南墻計(jì)劃”不止于“南墻”工程。 　　首先，“南墻計(jì)劃”的核心為各種太陽(yáng)能集熱器件（以平板式為最佳），但其應(yīng)用方位不僅限于南墻，還可以應(yīng)用到其他墻面或屋頂，以體現(xiàn)最佳的采暖與降溫效果。 　　其次，農(nóng)民做飯用的灶臺(tái)。一直以來(lái)，農(nóng)民生火做飯都是以破壞植物為代價(jià)的，這對(duì)環(huán)境的保護(hù)和農(nóng)民的生活質(zhì)量的提高都是一個(gè)巨大阻礙。我國(guó)的太陽(yáng)灶技術(shù)發(fā)明較早，經(jīng)歷了比較長(zhǎng)的一個(gè)過(guò)程，目前該技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了普及應(yīng)用的條件，造價(jià)不高，使用便捷，很有必要在我國(guó)廣大農(nóng)牧區(qū)大力推廣，尤其對(duì)于西部邊遠(yuǎn)農(nóng)牧民來(lái)說(shuō)，常規(guī)能源需要付的費(fèi)用和代價(jià)越來(lái)越高，植被本身覆蓋率又低，因此推廣太陽(yáng)灶也應(yīng)該說(shuō)是一種非常好的解決辦法。 　　第三，我們現(xiàn)在的一些科研院所和企業(yè)已經(jīng)在考慮如何將太陽(yáng)能與老百姓的保健睡眠結(jié)合在一起，在人們睡覺(jué)的床墊上面做了一些技術(shù)改造，但目前來(lái)說(shuō)這種技術(shù)產(chǎn)品的價(jià)格還是凌駕于普通老百姓的經(jīng)濟(jì)能力之上，推廣還需要一段時(shí)間，而且，北方的農(nóng)村人群習(xí)慣了睡炕，這是幾千年來(lái)老祖宗留下來(lái)的生活習(xí)慣。所以我說(shuō)，現(xiàn)在睡炕一樣可以利用太陽(yáng)能，而且我一說(shuō)技術(shù)原理，你可能要笑：為了能得到太陽(yáng)的充分照射，我們農(nóng)民家里的炕朝陽(yáng)面，那么就在炕下面裝滿鵝卵石，外面加一個(gè)絕溫材料制成的反射蓋板，鵝卵石起到吸熱和儲(chǔ)熱的作用，這樣，太陽(yáng)出來(lái)時(shí)打開(kāi)蓋板，讓陽(yáng)光直射鵝卵石，等太陽(yáng)下去了，放下蓋板，由于蓋板本身是絕溫材料制成不容易散熱，再加之炕是由泥土制成保溫性能很強(qiáng)，炕上面又鋪著棉被就更加保溫了。這就是太陽(yáng)能炕，農(nóng)村里睡了幾千年的土炕，推廣太陽(yáng)能應(yīng)用不是以改變農(nóng)民生活習(xí)慣為代價(jià)，而是更好地更切合實(shí)際地為提高農(nóng)民生活質(zhì)量服務(wù)的，這兩種關(guān)系不能本末倒置！對(duì)農(nóng)牧民來(lái)說(shuō)，就地取材，而且技術(shù)利用成本越低越好，農(nóng)民一輩子辛辛苦苦地也攢不了幾個(gè)錢(qián)，為了免費(fèi)的太陽(yáng)能再花高額的費(fèi)用去買(mǎi)技術(shù)，不是買(mǎi)個(gè)金飯碗討飯么？不劃算啊。 　　其四，我國(guó)2007年太陽(yáng)能集熱器的產(chǎn)量已約占世界的80%以上，2008年，中國(guó)太陽(yáng)能熱水器年產(chǎn)量超過(guò)3100萬(wàn)平方米，年增長(zhǎng)率達(dá)32.5%，年銷售額400億人民幣，總保有量達(dá)到1.25億平方米；目前全國(guó)有一定規(guī)模的太陽(yáng)能熱水器企業(yè)有1500余家?？焖侔l(fā)展的太陽(yáng)能集熱器又是“南墻計(jì)劃”的重要組成部分，并且我個(gè)人認(rèn)為，平板式太陽(yáng)能集熱器（含各種空氣集熱器）最便于與建筑結(jié)合，它安全可靠性較高，耐過(guò)熱性強(qiáng)，應(yīng)鼓勵(lì)推廣應(yīng)用。而對(duì)于如何結(jié)合的比較完美或成為建筑物的有效組成部分，則還需盡快研發(fā)出新的技術(shù)和新產(chǎn)品。 　　其五，“南墻計(jì)劃”還包括節(jié)能省材技術(shù)，比如說(shuō)農(nóng)民在做飯時(shí)產(chǎn)生的熱量，大部分用于把飯燒熟了，而另一小部分熱量被損失了。這就可以在流行于農(nóng)民當(dāng)中的家庭土暖氣上做文章，我們通過(guò)簡(jiǎn)單的煙囪和土暖氣對(duì)接就能使做飯時(shí)散失的熱量進(jìn)入到土暖氣里，節(jié)能和尋找替代能源同等重要和有意義，都是造福百姓的！太陽(yáng)能應(yīng)用和節(jié)能技術(shù)相結(jié)合才是完整的南墻采 　　暖（降溫）計(jì)劃。 　　主持人：“南墻計(jì)劃”的優(yōu)越性與實(shí)用性表現(xiàn)在哪些方面？ 　　喜文華：“南墻計(jì)劃”是一個(gè)綜合性計(jì)劃，我們現(xiàn)在最普遍的太陽(yáng)能熱水其實(shí)只占老百姓日常生活耗能的不到四分之一，因?yàn)闊崴飨丛璧暮哪鼙旧砭秃苄?，真正耗能大的是采暖與降溫系統(tǒng)，能夠占到整個(gè)計(jì)劃的約40%，其中老百姓的生活耗能又占到整個(gè)采暖耗能的40%左右，因此推廣“南墻計(jì)劃”，極具迫切性和必要性。 　　“南墻計(jì)劃”中采暖部分按照技術(shù)含量的不同分為被動(dòng)式太陽(yáng)房、主被動(dòng)結(jié)合式太陽(yáng)房和主動(dòng)式太陽(yáng)房。而在普通老百姓（尤其是廣大農(nóng)牧民）生活中容易推廣的肯定以物美價(jià)廉為主，那就是被動(dòng)式太陽(yáng)房和主被動(dòng)結(jié)合的太陽(yáng)房，而不論是舊房改建還是新建房屋，增加南墻部分的空氣集熱器，如是被動(dòng)式太陽(yáng)房，其成本則只增加約30%，主被動(dòng)式太陽(yáng)房，其成本則也不過(guò)增加約40%，這成本追加的部分正好是國(guó)家補(bǔ)貼“太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃”的30—40%的力度，而“南墻計(jì)劃”中的任何一個(gè)項(xiàng)目都不需要老百姓自己再去掏腰包維護(hù)和更換，都基本上是一次性到位的。太陽(yáng)能“光伏屋頂計(jì)劃”讓我們看到了國(guó)家在太陽(yáng)能行業(yè)的助推上所傾注的重視與關(guān)懷，這讓我們對(duì)太陽(yáng)能光熱領(lǐng)域的發(fā)展更加信心百倍。 　　——轉(zhuǎn)變觀念—— 　　推動(dòng)傳統(tǒng)建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型 　　主持人：這個(gè)計(jì)劃有什么社會(huì)意義？ 　　喜文華：太陽(yáng)能南墻采暖降溫計(jì)劃，不僅不是一個(gè)單項(xiàng)內(nèi)容的計(jì)劃，更不是一個(gè)完全獨(dú)立的計(jì)劃。 　　首先，“南墻計(jì)劃”的基礎(chǔ)在于利用最低的成本讓太陽(yáng)能造福最大范圍的人群，以服務(wù)于普通消費(fèi)者為出發(fā)點(diǎn)，逐步擴(kuò)展到社會(huì)各階層，是在充分調(diào)研了我國(guó)國(guó)民生活狀況及基本國(guó)情的基礎(chǔ)上提出的適合我國(guó)現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的計(jì)劃，具有較強(qiáng)的可操作性和推廣太陽(yáng)能適用技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義。 　　其次，也符合許多發(fā)展中國(guó)家的國(guó)情，因此對(duì)發(fā)展中國(guó)家有很好的借鑒、示范推廣作用；同時(shí)，“南墻計(jì)劃”基于社會(huì)基層人民的生活狀況，又拓展到了社會(huì)各個(gè)階層，如主動(dòng)式太陽(yáng)能所需要的高端技術(shù)產(chǎn)品，是值得在中產(chǎn)階級(jí)以上的消費(fèi)群體中推廣應(yīng)用的。 　　其三，就太陽(yáng)能與建筑結(jié)合這個(gè)問(wèn)題，我個(gè)人認(rèn)為，光熱與建筑的結(jié)合要比光伏與建筑的結(jié)合更趨成熟和實(shí)用?！澳蠅τ?jì)劃”實(shí)際上就是以光熱技術(shù)為主，光伏和其他節(jié)能技術(shù)為輔與建筑全方位結(jié)合的計(jì)劃，如該計(jì)劃在政府的支持和推動(dòng)下能得以實(shí)施，將對(duì)傳統(tǒng)建筑行業(yè)，特別是建材及建筑構(gòu)件是一次徹底的革新和觀念的轉(zhuǎn)變。從而大大推動(dòng)與建筑業(yè)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展，并達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、提高人們生活質(zhì)量的目的。 　　其四，建議國(guó)家有關(guān)部門(mén)應(yīng)有針對(duì)性地加大對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入；應(yīng)開(kāi)闊視野，從實(shí)際出發(fā)，在既考慮現(xiàn)有基礎(chǔ)又考慮合理布局的前提下，建立國(guó)家級(jí)的太陽(yáng)能研究機(jī)構(gòu)或國(guó)家級(jí)太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)室；同時(shí)應(yīng)打破選人用人上的傳統(tǒng)觀念，挖掘潛力用好現(xiàn)有人才，引進(jìn)和培養(yǎng)高端人才和中低端實(shí)用人才，以便為我國(guó)太陽(yáng)能等可再生能源的發(fā)展不斷提供技術(shù)支撐。 　　——最佳出路—— 　　以太陽(yáng)能熱利用為主、光伏為輔 　　主持人：您認(rèn)為，目前我國(guó)利用太陽(yáng)能的最佳出路在哪里？ 　　喜文華：我們經(jīng)常說(shuō)：太陽(yáng)能是免費(fèi)的，但利用太陽(yáng)能的技術(shù)和產(chǎn)品是需要付費(fèi)的。那么，從這個(gè)意義上講，利用技術(shù)成本越低的領(lǐng)域越有望早日實(shí)現(xiàn)推廣，我國(guó)在光熱領(lǐng)域一直保持著領(lǐng)跑的位置，且技術(shù)成本相對(duì)較低、還不需要上網(wǎng)。通過(guò)我們甘肅自然能源研究所30余年的技術(shù)和應(yīng)用研究，再根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，我們認(rèn)為，目前在我國(guó)太陽(yáng)能與建筑最有用、最直接的結(jié)合應(yīng)當(dāng)是以太陽(yáng)能熱利用為主、光伏為輔的與建筑結(jié)合。 　　“南墻計(jì)劃”不僅在地域推廣上涵蓋了南、北方地區(qū)，在經(jīng)濟(jì)層面上也囊括了各個(gè)階層，“南墻計(jì)劃”可以根據(jù)不同消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)組裝，可應(yīng)用于各個(gè)消費(fèi)階層的居民生活中去：別墅豪宅可以建成主動(dòng)式太陽(yáng)能建筑，實(shí)現(xiàn)采暖降溫全自動(dòng)化；小康民宅可以建成主、被動(dòng)式結(jié)合的太陽(yáng)能建筑，實(shí)現(xiàn)采暖降溫半自動(dòng)化；再次之的普通住宅則只需要通過(guò)專業(yè)設(shè)計(jì)和價(jià)格較低的建材構(gòu)件組裝就可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑，同樣可以達(dá)到采暖降溫效果。這是根據(jù)我國(guó)目前消費(fèi)層次多樣化的基本國(guó)情來(lái)考慮的，這樣可以讓家家戶戶都使用上綠色清潔能源。 　　節(jié)能減排、綠色環(huán)保、惠及農(nóng)民、減少對(duì)常規(guī)能源的消耗，“南墻計(jì)劃”的綜合節(jié)能效率可達(dá)75%以上，也就是說(shuō)在老百姓的日常生活中只需要增加約25%的常規(guī)能源輔助就可以了。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，南墻概念如果能與我國(guó)的新農(nóng)村建設(shè)概念結(jié)合在一起，那就不僅節(jié)能減排，而且可廣泛推廣普及太陽(yáng)能新技術(shù)，還可提高農(nóng)牧民的生活質(zhì)量，改變?nèi)藗兊挠^念和認(rèn)識(shí)。