時間：2023-05-29 17:38:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇太陽能的利用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
自1973年世界性的石油危機爆發(fā)以來，能源危機給人們敲響了警鐘，大家開始關(guān)注占國家全部能源消耗的30-40%的建筑能耗的問題。1996年，聯(lián)合國在津巴布韋召開了“世界太陽能高峰會議”，會后發(fā)表了《哈拉雷太陽能與持續(xù)發(fā)展宣言》，《國際太陽能公約》，《世界太陽能戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要文件，進一步表明了聯(lián)合國和世界各國對開發(fā)太陽能的堅定決心，要求全球共同行動，廣泛利用太陽能。
【關(guān)鍵詞】太陽能熱泵采暖; 太陽能吸附式系統(tǒng)
2.1 我國的節(jié)能政策與法規(guī)
從我國的國情來看，建筑節(jié)能是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，是減輕大氣污染的需要，是改善建筑熱環(huán)境的需要，還是發(fā)展建筑業(yè)的需要。我國從80年代中期開始推行建筑節(jié)能，當時確定的第一個建筑節(jié)能設(shè)計標準，即《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86)，用于采暖居住建筑，節(jié)能率為在1980~1981年當?shù)赝ㄓ迷O(shè)計能耗標準水平的基礎(chǔ)上節(jié)能30%。1995年12月建設(shè)部了第二個標準JGJ26-95，以取代第一個標準。1996年9月，建設(shè)部在北京了《建設(shè)部建筑節(jié)能“九五”計劃和2010年規(guī)劃》以及《建筑節(jié)能技術(shù)政策》文件。1997年2月18日建設(shè)部、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家稅務(wù)局發(fā)文推行節(jié)能50%的JGJ26-95，由建設(shè)部批準的《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準》(JGJ132-2001)于2001年6月1日起實施。1998年1月1日施行的《中華人民共和國節(jié)約能源法》是指導(dǎo)全國節(jié)能的大法，也是中國建筑節(jié)能工作的立法依據(jù)。
2.2 國外的節(jié)能政策與法規(guī)
各發(fā)達國家都把對建筑節(jié)能的要求體現(xiàn)在建筑規(guī)范和標準中，他們每過幾年就修訂一次建筑標準。近20多年來，每次修訂標準都將節(jié)能要求提高一步，從而推動節(jié)能工作逐步發(fā)展。例如美國，據(jù)有關(guān)資料顯示，美國在70年代就制定了一系列的建筑節(jié)能法規(guī)，如《新建建筑節(jié)能暫行標準》、《新建筑節(jié)能設(shè)計及評價標準》。1978年制定了五項法律：公益事業(yè)管理政策法(PURPA)、電力工業(yè)燃料使用法(PIFUA)、能源稅法(ETA)、天然氣政策法(NGPA)、國家節(jié)能政策法(NECPA)，統(tǒng)稱國家能源法。1986年美國制定的節(jié)能新標準中的主要措施是普遍降低室內(nèi)溫濕度的標準，改善維護結(jié)構(gòu)的隔熱、保溫性能。1989年ASHRAE制定的《除低層住宅以外的新建建筑物的節(jié)能設(shè)計標準》(ASHRAE/IESNA 90.1-1989)以及《新建低層住宅建筑節(jié)能設(shè)計標準》(ASHRAE 90.2-1993)，全國性的節(jié)能標準還有由美國建筑官員理事會制訂的《簡明能源規(guī)范》(Model Energy Code ―1993)。
3 太陽能在建筑內(nèi)的利用
一般說來，太陽能在建筑中的利用主要是在建筑中采取一定措施利用太陽能進行冬季采暖或夏季制冷。趙敬源，邱永亮等人[2]、高芳葳[3]、陸維德[4]等分別研究了太陽能在建筑中的應(yīng)用。
3.1 主動式太陽能建筑
主動式太陽能建筑是通過高效集熱裝置來收集獲取太陽能，然后由熱媒將熱量送入建筑物內(nèi)的建筑形式。它對太陽能的利用效率高，不僅可以供暖、供熱水，還可以供冷，而且室內(nèi)溫度穩(wěn)定舒適，日波動小，在發(fā)達國家應(yīng)用非常廣泛。但因為它存在著設(shè)備復(fù)雜、先期投資偏高，陰天有云期間集熱效率嚴重下降等缺點，在我國長期未能得到推廣。
3.1.1 太陽能熱水器系統(tǒng)
由于將太陽能轉(zhuǎn)化為溫度不太高的熱水，只要用簡單的裝置即可實現(xiàn)，因而被廣泛采用。供應(yīng)熱水可以采取集中的方式，也可以用于單獨的住宅中。集中供應(yīng)熱水，需要有一定的場地和基建投資，經(jīng)濟效益較高，適用于人口較集中的城鎮(zhèn)。單獨供應(yīng)熱水，設(shè)備簡單，不需要專門的管理人員，在城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村均可采用。
目前在我國市場上常見的太陽熱水器有以下幾類：
(1)平板太陽熱水器。它由平板集熱器與熱水箱組成，一般采用自然循環(huán)運行方式。
(2)真空管熱水器。它由多支玻璃真空集熱管直接插入水箱構(gòu)成，一般采用自然對流換熱；每支真空集熱管與水箱插孔間放置硅橡膠制成的密封圈。真空集熱管的熱損系數(shù)小，故用它做成的太陽熱水器在冬季有較好的熱性能，適合在北方地區(qū)使用。
(3)悶曬式熱水器。它是集熱與貯熱合二為一的整體式熱水器，一般由二至三個涂黑的圓筒組成，以結(jié)構(gòu)簡單、造價較低為特色，缺點是夜間散熱大，熱水不能過夜使用，在冬季也不能用。它在農(nóng)村有較大的推廣面。
3.1.2 太陽能熱泵采暖系統(tǒng)
太陽能熱泵采暖系統(tǒng)是利用集熱器進行太陽能低溫集熱，然后通過熱泵，將熱量傳遞到溫度為35 -50℃的采暖熱媒中去。冬季太陽輻射量較小，環(huán)境溫度很低，使用熱泵則可以直接收集太陽能進行采暖。將太陽能集熱器作為熱泵系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，換熱器作為冷凝器，這樣就可以得到較高溫度的采暖熱媒。
太陽能熱泵采暖系統(tǒng)主要特點是花費少量電能就可以得到幾倍于電能的熱量，同時可以有效地利用低溫熱源，減少集熱面積，這是太陽能采暖的一種有效手段。若與夏季制冷相結(jié)合，應(yīng)用于空調(diào)，它的優(yōu)點更為突出。
3.2 被動式太陽能建筑
被動式太陽能建筑是指太陽能向室內(nèi)的傳遞不借助于機械動力，完全由自然的方式，即蓄熱體進行的建筑形式。所謂蓄熱體一般指可以儲存熱量的集熱體，蓄熱體相對于建筑物構(gòu)造體有附屬于或不附屬于兩種存在方式、另一方面具有儲熱體的功能。不為構(gòu)造體的蓄熱體能很簡單地設(shè)置于建筑物中，可靈活增減，配合季節(jié)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。
用于蓄熱體的材料很簡單，可以是液態(tài)的水、鹽水、油等液體，也可以是固體的磚瓦、預(yù)制混凝土、沙、粘土、石塊等。蓄熱體設(shè)置在太陽能接收式冷暖系統(tǒng)的建筑物的任何位置都會發(fā)揮功用，但為能發(fā)揮最大限度的功能，必須選擇理想的位置。
3.3 太陽能在制冷方面的開發(fā)和設(shè)計
目前，太陽能制冷技術(shù)在研究和開發(fā)方面已做了大量的工作，日趨完善。一般來說，太陽能制冷有兩種方式：一是通過太陽能集熱器將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，驅(qū)動吸附式或吸收式制冷機；二是將太陽能由光電池轉(zhuǎn)換成電能，驅(qū)動常規(guī)電冰箱制冷。比較以上兩種方式，利用熱能制冷具有造價低、系統(tǒng)運行費用低和結(jié)構(gòu)簡單的特點，特別適合發(fā)展中國家和偏遠農(nóng)村采用。該類系統(tǒng)的研究和利用得到了國際上極大的關(guān)注。
太陽能吸附式系統(tǒng)通常包括太陽能集熱器、吸附床、冷凝器和蒸發(fā)器，整個系統(tǒng)一般工作在負壓狀態(tài)下。通常將太陽能集熱器和吸附床合二為一。從前期的研究和使用情況來看，這樣的系統(tǒng)在使用一段時間后，制冷性能會變壞，最終會停止工作。據(jù)推測，這可能是由于活性炭、甲醇與銅在一定條件下發(fā)生了化學反應(yīng)，或者是系統(tǒng)中有二甲基、甲醇的存在，使系統(tǒng)在工作中產(chǎn)生了一些雜質(zhì)氣體，導(dǎo)致系統(tǒng)真空度下降，致使系統(tǒng)性能下降。
為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，李云蒼等人提出用化學性能穩(wěn)定的玻璃做吸附床和太陽能集熱器(真空管集熱器)。為了驗證該種系統(tǒng)的可行性，他們建立了一個試驗系統(tǒng)。試驗的結(jié)果及討論是：整個系統(tǒng)在模擬自然環(huán)境中工作正常，證明該系統(tǒng)的構(gòu)想是可行的。同時發(fā)現(xiàn)，隨著試驗次數(shù)的增加，解附出來的甲醇溶液的數(shù)量有所減少，系統(tǒng)的工作壓力(無光照時)變化不大，但系統(tǒng)的性能下降。系統(tǒng)重新抽真空后，整個性能得到恢復(fù)和改善，但沒有完全恢復(fù)到以前的水平。估計是重新抽真空時，在抽出雜質(zhì)氣體的同時也將一些甲醇氣體抽走，使系統(tǒng)的性能下降。因此，對系統(tǒng)補充了300mL甲醇，試驗看出，整個系統(tǒng)的性能幾乎得到了恢復(fù)。當系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時，吸附床的散熱狀態(tài)直接影響其制冷速率的大小，散熱狀態(tài)越好，制冷速率越快。
張學軍等人研究了太陽能吸附制冷系統(tǒng)的COP和制冷量的問題，他們提出應(yīng)該構(gòu)建更合理的吸附循環(huán)和吸附床結(jié)構(gòu)。基于對固體吸附制冷系統(tǒng)的大量實驗和理論研究，提出了一種新型的太陽能驅(qū)動連續(xù)型固體吸附制冷及供熱復(fù)合機的設(shè)計方案。該復(fù)合機與間歇式的太陽能固體吸附制冷系統(tǒng)相比，有以下一些優(yōu)點：日照時能實現(xiàn)連續(xù)制冷；既制冷又供熱；系統(tǒng)中能量利用率較高。
陳光明等人也研究了如何提高系統(tǒng)的COP問題，他們提出了一個新的循環(huán)。與傳統(tǒng)吸收循環(huán)比較，新循環(huán)較傳統(tǒng)循環(huán)多了一個壓縮機。通過用熱力學第一、二定律對循環(huán)進行分析，COP比傳統(tǒng)循環(huán)明顯提高。
3.4 家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)
家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)的太陽能系統(tǒng)的不同之處是引進了一個與傳統(tǒng)太陽能系統(tǒng)相連接的測量系統(tǒng)，我們稱之為計量箱。計量箱包括一個將太陽能模塊發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電再與電網(wǎng)聯(lián)接的逆變器。測量裝置測出太陽能系統(tǒng)的發(fā)電量，電力部門從用戶消耗的總電量中扣除太陽能系統(tǒng)的發(fā)電量，電力部門也可以買進用戶未用完的多余電量。
4 太陽能在通訊中的利用
岳靜等人提出了將太陽能用于黃河通訊網(wǎng)中，并且取得了預(yù)期的效果。1993年，鄭州―濟南數(shù)字微波通信工程中，個別中繼站供電采用農(nóng)用電供電，供電極不正常，經(jīng)常停電，造成微波干線中斷。為了解決個別站點的供電問題，他們在河南境內(nèi)的渠村站實驗安裝了太陽能供電系統(tǒng)。根據(jù)該站的環(huán)境條件和微波設(shè)備耗電情況，考慮到渠村也不是完全沒有市電供電，因此在設(shè)計時供電以太陽能電池為主，市電為輔。該系統(tǒng)具有防反充、防過充、過放告警、輸出電壓自動調(diào)節(jié)以及自動切換功能等特點。
5 太陽能在其他方面的應(yīng)用
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計；生態(tài)節(jié)能；太陽能利用
18 世紀的工業(yè)革命，大大推動了人類社會的生產(chǎn)力水平，使人類進入了機器大生產(chǎn)的工業(yè)時代。可以說，世界經(jīng)濟的現(xiàn)代化得益于傳統(tǒng)能源，如石油、天然氣、煤炭、核裂變能等廣泛投入應(yīng)用。但發(fā)展到今天，這些能源所具有的資源有限性和對生態(tài)環(huán)境的危害性愈來愈突出，已成為人類面臨的巨大威脅和挑戰(zhàn)。為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，必須尋求新的能源發(fā)展道路。太陽能是一種綠色能源，取之不盡、用之不竭。在能源危機的脅迫下，在當前全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的倡導(dǎo)下，大范圍的開發(fā)、利用已是大勢所趨。在建筑設(shè)計中，如果充分利用生態(tài)環(huán)境，采用一些先進的生態(tài)節(jié)能技術(shù)，則可以有效提高能源的利用率，節(jié)約能源。其中，太陽能利用則是生態(tài)節(jié)能中的一項重要技術(shù)。
1 太陽能在建筑中的采暖保溫應(yīng)用
利用建筑物的向陽面（正南或偏南方）設(shè)計采光間或集熱蓄熱墻。采光間用雙層玻璃，可調(diào)節(jié)百葉窗將熱能導(dǎo)入室內(nèi)，夏季溫度過高時，關(guān)閉窗口或調(diào)節(jié)百葉窗，以調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度。墻面集熱采用直接受熱式，集熱蓄熱墻的外裝安裝密閉玻璃框，上下各開一個小孔通向房間，內(nèi)墻全部涂成黑色，以利吸收太陽能。冬季時，白天打開上下小孔，熱空氣上升從上孔進入室內(nèi)，室內(nèi)冷空氣下沉從下孔進入集熱蓄熱墻，自然循環(huán)使房間溫度升高保暖。設(shè)計集熱墻時，不同地區(qū)考慮設(shè)計不同集熱面積。
目前，我國普遍應(yīng)用的被動式太陽房就是太陽能在建筑中采暖保溫的典型例子。其基本原理是“溫室效應(yīng)”。它是通過建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理以及建筑材料和結(jié)構(gòu)的恰當選擇，使其在冬季能集取、蓄存和分配太陽熱能的一種建筑。它不僅能在不同程度上滿足建筑物在冬季的采暖要求，而且也能在夏季遮擋太陽輻射，散逸室內(nèi)熱量使之達到降溫的目的。它有直接受益式被動太陽房、集熱———蓄熱墻式被動式太陽房、附加陽光間式太陽房、組合式被動太陽房等幾種結(jié)構(gòu)形式。
2 零能建筑
所謂“零能建筑”是指建筑物內(nèi)所需能源全由太陽能提供，常規(guī)能源消耗為零。這種建筑物通常由太陽能充電系統(tǒng)供電, 其中家用系統(tǒng)所需電能一般為1～4kw，它分為獨立供電系統(tǒng)和并網(wǎng)供電系統(tǒng)兩類。獨立供電系統(tǒng)由太陽電池板或太陽電池組件, 蓄電池, 控制器,DC/AC 變換器等4 個部分組成。其功率大小視建筑物內(nèi)用電器的負載（家用電器所需的電能） 而定。用電器可以是照明, 電視, 冰箱和空調(diào)等等。另一類是太陽能并網(wǎng)供電系統(tǒng), 它與獨立電源不同的是, 這類系統(tǒng)的逆變器必須有共同功能, 一般用于常規(guī)電網(wǎng)供電的地區(qū)。當太陽能富裕時可將多余的電能輸向電網(wǎng), 當太陽能供電不足時（晚上或陰雨天） , 可從電網(wǎng)獲得電能。眾所周知, 在獨立光電電源中必須使用蓄電池, 蓄電池所需費用通常要占整個光電系統(tǒng)總造價的25%～35%,且需要定期更換, 而并網(wǎng)光電系統(tǒng)中一般無須使用蓄電池, 因此并網(wǎng)光電系統(tǒng)有著顯著的優(yōu)越性, 已逐漸成為目前發(fā)達國家建筑物中常用的光電系統(tǒng)。
太陽能光電系統(tǒng)中的太陽電池板或太陽電池組件, 通常由鋼化玻璃板作保護層（單晶硅太陽電池和多晶硅太陽電池） 或不銹鋼薄板件襯底（非晶硅太陽電池） ，因此在太陽能建筑物中太陽電池組件板往往與屋頂結(jié)合在一起，做成太陽能光電集成頂（Roof IntegratedPV ），或與向陽面的幕墻結(jié)合在一起形成太陽能光電集成幕墻。通常總稱為太陽能光電集成建筑或光伏集成建筑（Building IntegratedPV ）。
3 垂直玻璃窗與斜面玻璃窗的安裝
玻璃窗、推拉玻璃門,所有建筑裝置玻璃的位置均需滿足日照、通風、出入、視野以及太陽能量的透入與遮蔽。如果玻璃面積太大,冬天會太冷;如果東西面的玻璃遮擋不夠充分，,夏秋季會過熱，朝南的玻璃設(shè)計要考慮過熱和眩光的因素。在居室中設(shè)置斜面玻璃頂?shù)臉?gòu)造很難與外掛式屋檐合一，夏季不能形成陰影，因而室內(nèi)過熱，因此需要在斜面玻璃頂上裝置可調(diào)的布篷或室內(nèi)的遮陽設(shè)施。這種斜面玻璃頂也加速冬天的熱損失,會產(chǎn)生室內(nèi)的眩光。斜面玻璃頂最好應(yīng)用在太陽能量可從居室空間分離獨立的部分，不在乎夜晚建筑熱量的損失,如花房式閣樓部分。
玻璃本身是穿透太陽能理想的可再生材料,且透明美觀。現(xiàn)代的玻璃技術(shù)不僅強度高,而且可制造多種性能的高質(zhì)量玻璃,生態(tài)建筑離不開高能玻璃有感應(yīng)的表皮立面, 因此現(xiàn)代生態(tài)建筑的大面積玻璃安裝技術(shù)十分重要。
4 室內(nèi)溫度的變動及其調(diào)控
朝南的大玻璃窗時常透入比實際需要過量的太陽輻射熱量，由于樓板、墻和頂棚以及室內(nèi)裝修輕型結(jié)構(gòu)等都吸收了大量的熱量,然后再釋放出來使室內(nèi)的氣溫增高，形成房間之間的熱流自然流通，造成部分太陽熱能的無效使用。大面積的玻璃加速熱量的損失造成建筑內(nèi)部溫度的大幅度變化，經(jīng)常夜晚比白天的溫度低很多。較大的溫差使人感到不舒適，因此一般可以接受的溫度差變化不應(yīng)太大，建筑物內(nèi)部的舒適感同時還取決于濕度的影響。
減少室內(nèi)的溫度變化有兩種方法: 一是縮小玻璃面積以減少進入建筑的太陽能量，即減少了熱損失的數(shù)量，保證通常性的室內(nèi)溫度變化。要求房屋有良好的保溫隔熱性能，避免過量的太陽能熱量，就能保持室內(nèi)舒適的溫度， 年均太陽能熱的獲取量在15%～20%左右。另一種方法是白天把過熱的熱量貯存，,夜晚再釋放出來,吸收和貯存可使白天的室內(nèi)溫度降低, 夜晚的涼爽減緩，從而減少溫度差的變化。建筑材料的吸收與貯存熱能的性質(zhì)稱蓄熱性能，一般建筑材料的貯熱情況可由相關(guān)資料中查得蓄熱系數(shù)。
5 保溫水墻
設(shè)置一定規(guī)格的透明玻璃貯水裝置作墻壁是另一種增加建筑內(nèi)部太陽能集聚熱量的方法。透光貯水管子可涂成黑色或其他色彩，以吸收陽光中的熱量并貯存于水中。清透的玻璃還可以透過光線有保溫墻壁的功能,水較其他墻壁材料更具有吸收、保存、散發(fā)熱量的功能,同等體積的水所貯存的熱量大于其他大多數(shù)墻體材料,即采用少量的水作墻體可比石、磚、混凝土獲得更多的太陽輻射熱能。水貯熱的墻體大多用于無需承重荷載的結(jié)構(gòu)部位, 在布局和安全方面必須采用不漏水的構(gòu)造。通常大多數(shù)貯水產(chǎn)品中的水需要用硫酸銅處理，以防止藻類的生長。水的表面覆蓋以礦物油，以減少蒸發(fā)損失。透明的玻璃水筒直接安置在玻璃墻的后面，既能透光，又有助于輻射熱在室內(nèi)的散布;既能采光又有利于熱傳導(dǎo)，這種太陽能墻體體系通稱為“水墻”。
6 結(jié)語
從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，太陽能作為一種清潔的可再生能源，具有不容低估的生命力和廣闊市場，在建筑節(jié)能中充分利用好太陽能有著重要而現(xiàn)實的意義。隨著太陽能建筑一體化技術(shù)的發(fā)展，太陽能在現(xiàn)代城市建筑中的利用將朝著功能化、美觀化和生態(tài)化的方向發(fā)展。
參考文獻
[1]郭志賢.生態(tài)居住區(qū)的建設(shè)與展望.住宅產(chǎn)業(yè),2005, （6）:76- 77.
關(guān)鍵詞：太陽能；熱利用；生態(tài)旅游；應(yīng)用
中圖分類號：F590.3 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2011）35-0012-02
世界上越來越多的國家認識到，能夠持續(xù)發(fā)展的社會應(yīng)該是既能滿足社會需要，而又不危及后代人前途的社會。因此，盡可能多地用潔凈能源代替含碳量高的礦物能源，是能源建設(shè)應(yīng)該遵循的原則。能源問題是世界性的，向新能源過渡的時期遲早要到來，大力開發(fā)新能源和可再生能源的利用技術(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施。太陽能是可再生能源，對環(huán)境無任何污染，太陽能熱利用為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)。在生態(tài)旅游景區(qū)的規(guī)劃與開發(fā)過程中，應(yīng)將太陽能的熱利用技術(shù)結(jié)合實地情況加以推廣實施，降低生態(tài)旅游景區(qū)經(jīng)營過程中對環(huán)境的污染與破壞，實現(xiàn)旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長遠目標。
一、太陽能熱利用
就目前來說，人類直接利用太陽能還處于初級階段，太陽能熱利用主要有太陽能集熱器、太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能暖房、太陽能發(fā)電等方式。
（一）太陽能集熱器
太陽能集熱器是在太陽能熱系統(tǒng)中接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。太陽能集熱器按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器；按采光方式可分為聚光型集熱器和吸熱型集熱器；另外還有一種真空集熱器。
（二）太陽能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽能應(yīng)用即太陽能熱水系統(tǒng)，現(xiàn)今此類裝置在世界各地已有較高的普及率。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分，此外還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應(yīng)無日照、冬季以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電情況下的使用。按照循環(huán)方式，太陽能熱水系統(tǒng)可分為自然循環(huán)式和強制循環(huán)式兩種。
（三）太陽能暖房
太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng)及室內(nèi)暖房風扇系統(tǒng)所組成。其工作原理是由太陽輻射產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)，經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存，再供熱至房間。太陽能暖房采用無儲熱裝置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計，也可將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電再加熱房間，透過冷暖房的熱裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中，然后利用風扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，在利用風扇吹送被加熱空氣至室內(nèi)，而達到暖房效果。
（四）太陽能發(fā)電
太陽能發(fā)電直接將太陽能轉(zhuǎn)變成電能，并將電能存儲在電容器中，以備需要時使用。目前，太陽能發(fā)電主要應(yīng)用的是太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能控制器對所發(fā)的電能進行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存；當所發(fā)的電不能滿足負載需要時，太陽能控制器又把蓄電池的電能送往負載。太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列、風力機以及燃料電池等產(chǎn)生的電能不經(jīng)過蓄電池儲能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)直接將電能輸入電網(wǎng)，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力，減小能量損耗，降低系統(tǒng)成本。
二、我國太陽能總輻射量分區(qū)
我國是太陽能資源相當豐富的國家，絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4千瓦時每平方米。根據(jù)各地接受太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為五類地區(qū)：
一類地區(qū)為我國太陽能資源最豐富的地區(qū)，年太陽輻射總量6 680―8 400兆焦每平方米，相當于日輻射量5.1―6.4千瓦時每平方米。這些地區(qū)包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西部等地。尤以西部最為豐富，最高達2 333千瓦時每平方米（日輻射量6.4千瓦時每平方米），居世界第二位，僅次于撒哈拉大沙漠。
二類地區(qū)為我國太陽能資源較豐富地區(qū)，年太陽輻射總量為5 850―6 680兆焦每平方米，相當于日輻射量4.5―5.1千瓦時每平方米。這些地區(qū)包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、東南部和新疆南部等地。
三類地區(qū)為我國太陽能資源中等類型地區(qū)，年太陽輻射總量為5 000―5 850兆焦每平方米，相當于日輻射量3.8―4.5千瓦時每平方米。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、臺灣西南部等地。
四類地區(qū)是我國太陽能資源較差地區(qū)，年太陽輻射總量4 200―5 000兆焦每平方米，相當于日輻射量3.2―3.8千瓦時每平方米。這些地區(qū)包括湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇北部、安徽南部以及黑龍江、臺灣東北部等地。
五類地區(qū)主要包括四川、貴州兩省，是我國太陽能資源最少的地區(qū)，年太陽輻射總量3 350―4 200兆焦每平方米，相當于日輻射量只有2.5―3.2千瓦時每平方米。
三、太陽能熱利用在生態(tài)旅游景區(qū)的應(yīng)用
（一）生態(tài)旅游與太陽能熱利用
生態(tài)旅游是具有生態(tài)可持續(xù)性的自然旅游方式，它以相對未被侵擾的自然區(qū)域為基礎(chǔ)，其活動不破壞環(huán)境，不會導(dǎo)致自然環(huán)境退化，并直接促進保護區(qū)的持續(xù)保護與管理，而且遵循適當?shù)呐c合理的管理方法。生態(tài)旅游區(qū)在總體規(guī)劃和具體旅游項目實施中，通過對未來生態(tài)旅游發(fā)展狀況的構(gòu)想與安排，強調(diào)對旅游對象的保護，尋求生態(tài)旅游業(yè)對環(huán)境保護和人類福利的最優(yōu)貢獻。生態(tài)旅游區(qū)規(guī)劃中的“清潔生產(chǎn)”原則是對生態(tài)過程與產(chǎn)品采取整體預(yù)防性的環(huán)境策略，以減少生態(tài)旅游區(qū)在經(jīng)營使用過程中對人類及環(huán)境的可能危害。這一概念的主旨在于生態(tài)旅游區(qū)的賓館、飯店等接待設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計時，考慮合理利用能源、不向環(huán)境排放污染物，減少木材砍伐以及保護植被的建筑材料，所有的垃圾、廢物應(yīng)認真處理，不能污染空氣、水源和土壤。
我國太陽能資源豐富，上述太陽能總輻射量屬一類、二類及三類的地區(qū)均可考慮將清潔無污染的太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，替代傳統(tǒng)能源在生態(tài)旅游景區(qū)接待設(shè)施中的使用，這一做法多方面迎合了生態(tài)旅游規(guī)劃中“清潔生產(chǎn)”的原則與構(gòu)想。太陽能熱利用在采集太陽能并將其轉(zhuǎn)化為熱能的過程中使用的太陽能熱水、太陽能暖房以及太陽能發(fā)電技術(shù)，能夠在降低或消除對生態(tài)環(huán)境破壞的前提下，提供安全可靠的能源供生態(tài)旅游區(qū)使用。太陽能熱利用技術(shù)高度符合了生態(tài)旅游生態(tài)、經(jīng)濟與社會效益并重的核心思想，可操作性強。如能在實際規(guī)劃建設(shè)中合理運用美學、生態(tài)學等原理進行指導(dǎo)，協(xié)調(diào)自然環(huán)境、人文環(huán)境和人工建筑的關(guān)系，這種新型的能源利用方式必將謀福于當?shù)芈糜螛I(yè)發(fā)展。
（二）多種太陽能熱利用技術(shù)適宜在生態(tài)旅游景區(qū)使用
生態(tài)旅游區(qū)多處偏僻的地區(qū)，傳統(tǒng)供電線路的鋪設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正是易破壞自然環(huán)境的環(huán)節(jié)，但利用太陽能設(shè)備則會保護自然環(huán)境。太陽能發(fā)電的核心裝置在景區(qū)內(nèi)，無需由外部長距離輸送，減少了傳統(tǒng)輸電線路中大量電線桿等裝置的架設(shè)，將由能源供給帶來的生態(tài)性破壞降至最低點。太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)更是將電能直接輸入電網(wǎng)，免除蓄電池儲能和釋放的過程，減小能量損耗，降低系統(tǒng)成本。北方的生態(tài)旅游區(qū)的服務(wù)及接待設(shè)施在冬季均需要人為供暖，傳統(tǒng)的供暖以煤炭為能源來源，煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的大量廢氣和廢渣，對大氣及土壤環(huán)境造成了嚴重的污染。太陽能暖房技術(shù)能夠很好地解決環(huán)境污染問題，此種技術(shù)的太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng)及室內(nèi)暖房風扇系統(tǒng)等均不會對環(huán)境產(chǎn)生任何形式的污染。生態(tài)旅游區(qū)中的飯店、旅館等接待設(shè)施一年四季幾乎都需要熱水的供應(yīng)，簡單易行且成本低廉的太陽能熱水裝置可以在生態(tài)旅游景區(qū)大范圍推廣使用，是目前可操作性最強的一類太陽能熱利用設(shè)施。
四、目前太陽能熱利用過程中面臨的問題
（一）太陽能的分散性導(dǎo)致設(shè)備造價較高
到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。在利用太陽能時，想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率，往往需要面積相當大的收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備，導(dǎo)致形成太陽能熱利用設(shè)施較高的造價。在今后相當一段時期內(nèi)，太陽能利用的進一步發(fā)展將會受到經(jīng)濟因素的制約。
（二）太陽能的不穩(wěn)定性
由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。為了使太陽能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源，從而最終成為能夠與常規(guī)能源相競爭的替代能源，就必須很好地解決蓄能問題，即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來，以供夜間或陰雨天使用，但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。
參考文獻：
[1] 何梓年.太陽能熱利用[M]. 北京：中國科學技術(shù)大學出版社，2009：6-48.
關(guān)鍵詞：太陽能熱泵；土壤源熱泵；綜合利用
中圖分類號：TU831 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-07-0275-1
1 熱泵原理
熱泵實質(zhì)上是一種熱能提升裝置，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘，提高溫度進行利用。熱泵運行時，通過蒸發(fā)器從低溫熱源吸取熱量，而向用熱對象提供熱量，另外,熱泵過程與制冷過程的原理和系統(tǒng)設(shè)備的組成是一樣的，只是利用的目的不一樣。
1.1 太陽能熱泵
圖1 太陽能熱泵的原理圖
太陽能受外部環(huán)境因素影響較大，尤其是在嚴寒地區(qū)，單獨使用太陽能集熱設(shè)備對建筑物進行供熱或生產(chǎn)、生活熱水，很難滿足使用要求。要解決這一問題,熱泵技術(shù)與太陽能利用相結(jié)合無疑是一種好的選擇方法,這就是所謂太陽能熱泵系統(tǒng)，如圖1所示。優(yōu)先使用太陽能集熱器為蓄熱水箱蓄熱，熱泵作為太陽能的輔助供熱系統(tǒng)。當太陽能集熱器熱水循環(huán)不能維持蓄熱水箱溫度時，熱泵將開始工作，維持水箱溫度。當蓄熱水箱中溫度與太陽能集熱器出水口溫度相差不大時，關(guān)閉熱泵。
1.2 土壤源熱泵
圖2 土壤源熱泵的原理圖
土壤源源熱泵是一種利用地下淺層（地表下5-400m）地熱資源，既可冬季供熱又可夏季制冷的高效節(jié)能熱泵系統(tǒng)。土壤源熱泵主要有三部分組成：室外土壤換熱系統(tǒng)、熱泵機組系統(tǒng)和用熱末端系統(tǒng)，原理圖見圖2。地表淺層地熱資源的溫度全年波動范圍小、相對穩(wěn)定，冬季比室外環(huán)境溫度高，夏季比室外環(huán)境溫度低，是很好的低品位冷熱源。在實際工程中，不同的土壤源利用的成本差異是相當大的。對于地下水的抽取使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，保證用后尾水的回灌可以實現(xiàn)，同時考慮此過程對生態(tài)環(huán)境的影響。
2 長春地區(qū)太陽能熱泵與土壤源熱泵綜合利用
2.1 長春地區(qū)的氣候特點
長春位于北緯43°54′、東經(jīng)125°13′，冬季日照射率為66%利用太陽能的條件比較好。全年日照時數(shù)為2200－3000h，在每平方米面積上一年接受的太陽能輻射總量為5016-5852MJ，相當于170-200kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。長春地區(qū)冬季采暖時間為168天，采暖能耗占全年能耗的比重很大。針對長春地區(qū)的這一氣候特點，提出了使用太陽能――土壤源熱泵綜合利用的系統(tǒng)。
2.2 系統(tǒng)方案介紹
2.3.1 夏季制冷 在蒸發(fā)器一側(cè)，冷媒經(jīng)過閥門形成一個循環(huán)，向室內(nèi)風機盤管空調(diào)系統(tǒng)供冷。在冷凝器一側(cè)，地下熱交換盤管把冷凝中的熱量釋放到土壤中。
2.3.2 冬季供熱 冷媒到集熱器蓄熱裝置，吸收利用土壤源熱能和太陽能集輻射熱，冷媒溫度升高，當循環(huán)到蒸發(fā)器，形成冷凍水循環(huán)；集熱器蓄熱裝置中的水通過泵連續(xù)不斷的從土壤與太陽能集熱器獲取熱能；在冷凝器側(cè)，熱量釋放到蓄熱器中。
2.3.3 供生活用熱水 當太陽輻射能充足時，太陽能集熱器將熱水直接循環(huán)到蓄熱水箱中，由太陽能集熱器或冷凝器散發(fā)出來的熱量對水進行預(yù)熱，自來水進入蓄熱水箱，經(jīng)過預(yù)熱，然后作為生活熱水，被廚房與浴室使用。
3 結(jié)論
長春地區(qū)冬季采暖負荷大，現(xiàn)行的供暖方式以常規(guī)能源為主要熱源的集中供熱方式占主導(dǎo)地位，常規(guī)能源的大量使用，會排放大量的有害氣體，使得環(huán)境日益惡化，并且常規(guī)能源屬于不可再生能源，大量使用，會導(dǎo)致能源走向枯竭，這不符合節(jié)約環(huán)保型社會的要求。太陽能具有儲量大，清潔不需要運輸，土壤源具有地熱豐富、環(huán)保、穩(wěn)定等特點，兩者結(jié)合使用，為長春地區(qū)能源的有效利用與可持續(xù)發(fā)展帶來了契機。
參考文獻
[1] 陳文章,榮士壯.我國新能源和可再生能源現(xiàn)狀、問題及對策的探討[J].遼寧農(nóng)業(yè)技術(shù)學院學報,2008,10(1).
[2] 司士榮.利用地溫能源將大有可為[J].地熱能,2006,(5).
[3] 趙玉文.我國太陽能利用技術(shù)的發(fā)展概況和趨勢[J].農(nóng)村電氣化,2004,(6).
[4] 田國慶,王志毅.太陽能熱泵混合式供熱水裝置的設(shè)計與控制[J].制冷空調(diào)與電力機械,2007,(11).
[5] 韓再生,冉偉彥.城市地區(qū)淺層地溫能評價方法探討[J].地熱能,2008,(9).
[6] 宮克勤.太陽能地源熱泵式空調(diào)系統(tǒng)研究[J].太陽能學報,2007,(5).
關(guān)鍵詞：勐海縣；太陽能資源；太陽能產(chǎn)品
中圖分類號：TK519 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）2-0104-02
1 引言
隨著經(jīng)濟高速發(fā)展我國能源消耗不斷增加，這不僅嚴重威脅社會可持續(xù)發(fā)展，還嚴重污染了自然環(huán)境。太陽能作為一種新型能源，具有安全、無污染的特點，發(fā)展太陽能是人類新能源發(fā)展的重要趨勢。相對于城市地區(qū)，農(nóng)村地區(qū)具有利用太陽能的天然優(yōu)勢，所以太陽能在農(nóng)村地區(qū)具有非常廣闊的開發(fā)利用前景。勐海縣是云南省重要農(nóng)業(yè)縣，具有良好的太陽能開發(fā)利用條件。勐海縣相關(guān)部門應(yīng)當充分認識到太陽能開發(fā)利用的重要意義，在具體工作中積極進行太陽能產(chǎn)品和技術(shù)的推廣。
2 勐海縣太陽能資源概述
勐海縣是云南省西部的重要縣區(qū)，地處東經(jīng)99°56′～ 100°41′、北緯21°28′～22°28′之間。東邊與景洪市相接，東北與思茅市相接，西北相鄰瀾滄縣，南面和西面接壤緬甸。勐海縣由6個鎮(zhèn)、5個鄉(xiāng)和1個農(nóng)場組成，下轄居民委員會4個、村民委員會85個、村民小組937個、自然村888、分場6個、居民小組68個，一共有331850人。該縣為熱帶、亞熱帶西南季風氣候，夏天極為炎熱、冬天無嚴寒，依海拔高低可分為北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶氣候區(qū)。年平均氣溫18.7℃，年均日照2088 h。全年多數(shù)時間太陽能日輻射量充足，具有良好的太陽能開發(fā)利用條件[1，2]。當前勐海縣一些農(nóng)村地區(qū)居民已經(jīng)開始利用太陽能，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)也陸續(xù)有經(jīng)銷太陽能熱水器等太陽能產(chǎn)品出現(xiàn)，可見勐海縣農(nóng)村地區(qū)利用太陽能的條件已經(jīng)具備。加之本地區(qū)太陽能資源充足，利用太陽能能夠使勐海縣能源緊張問題得到有效緩解，對于實現(xiàn)節(jié)能減排發(fā)展目標具有重要意義。
3 勐海縣利用太陽能現(xiàn)狀和前景
3.1 主要太陽能產(chǎn)品
在多種太陽能產(chǎn)品中勐海縣農(nóng)村地區(qū)主要利用的是太陽能熱水器，太陽能照明設(shè)備等其他太陽能產(chǎn)品較少應(yīng)用，僅勐海鎮(zhèn)對太陽能草坪燈進行了利用。由于存在維修難、易損害等缺陷，平板太陽能熱水器應(yīng)用較少，勐海縣農(nóng)村地區(qū)主要應(yīng)用全玻璃管真空管太陽能熱水器。
3.2 利用太陽能熱水器較多的地區(qū)
在勐海縣應(yīng)用太陽能熱水器較多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)包括勐海鎮(zhèn)、勐遮鎮(zhèn)、打洛鎮(zhèn)、勐混鎮(zhèn)、勐往鄉(xiāng)、勐宋鄉(xiāng)。農(nóng)村家中安裝一臺太陽能熱水器，每年能夠節(jié)約600元以上的燃料費，并且應(yīng)用太陽能熱水器具有使用方便、節(jié)約時間、無污染等優(yōu)勢，所以當?shù)剞r(nóng)民非常認可太陽能熱水器。尤其是一些開發(fā)旅游地鄉(xiāng)鎮(zhèn)，為了滿足外來游客的需求，應(yīng)用太陽能熱水器比例更大。
3.3 使用效果
調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，通過安裝太陽能熱水器，農(nóng)戶通常具有較強的調(diào)整能源結(jié)構(gòu)意識、環(huán)境保護意識，并且家庭經(jīng)濟條件相對較好。對于太陽能熱水器，農(nóng)戶評價多為無污染、安全、節(jié)能。全年中3～11月不需電加熱輔助，太陽能熱水器能夠正常使用。而12月至次年2月這段時間多霧天，需要進行電加熱輔助。霧天雖然自然光線不強，但熱水器仍能夠捕捉到太陽能，進而將水加熱到相應(yīng)溫度。霧天太陽能熱水器集熱一天，水箱中水溫高于環(huán)境中水溫12℃，在此基礎(chǔ)上進行電加熱輔助，這樣能夠節(jié)約60%～65%能源。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，勐海縣具有應(yīng)用太陽能資源的良好條件，太陽能熱水器在當前應(yīng)用最多，并在全縣范圍內(nèi)開始推廣。雖然太陽能熱水器整體應(yīng)用規(guī)模不大，但具有良好的使用效果。依據(jù)未來能源發(fā)展情況，在勐海縣太陽能熱水器的發(fā)展前景非常廣闊，所以應(yīng)當進行有組織的推廣。
4 勐海縣太陽能產(chǎn)品應(yīng)用中的問題
雖然勐海縣不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)已經(jīng)應(yīng)用太陽能熱水器，但其整體應(yīng)用規(guī)模仍有非常大提升空間，同時在認識、觀念、技術(shù)、產(chǎn)品價格方面也存在一定問題[3]。
4.1 思想落后，認識不夠
當前勐海縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)太陽能熱水器等太陽能產(chǎn)品應(yīng)用的仍然不多，主要原因之一就是人們對利用太陽能資源還沒有形成充分認識，思想觀念仍需發(fā)展和進步。由于勐海縣多霧天，加之一些農(nóng)民缺乏環(huán)境保護意識、節(jié)能減排意識，當前太陽能熱水器等太陽能產(chǎn)品在勐海縣應(yīng)用狀況并不十分理想，同時很多太陽能熱水器價格大幅高于普通電熱水器，所以很多農(nóng)民對其望而卻步。
4.2 產(chǎn)品市場價格高
市場中水箱容積為100 L的優(yōu)質(zhì)太陽能熱水器需要2500元初裝成本，遠高于液化氣、天然氣、電熱水器價格，普通用戶接受起來非常困難。與城區(qū)相比勐海縣農(nóng)村的太陽能利用優(yōu)勢、潛力更大，但農(nóng)村居民收入要遠低于城市，并且多數(shù)農(nóng)村的長期投資意識不強，往往更加關(guān)注短期利益，這樣讓他們就很難接受價格高昂的太陽能熱水器。另外，相對于天然氣、電能熱水器，太陽能熱水器的維修成本更高，這也是農(nóng)民在選擇時考慮的重要因素[4]。
4.3 技術(shù)適應(yīng)勐海縣實際情況的產(chǎn)品不多
雖然部分農(nóng)村地區(qū)居民已經(jīng)自發(fā)開發(fā)利用太陽能，但技術(shù)適應(yīng)勐海縣實際情況的產(chǎn)品較少，性價比高的產(chǎn)品也不多[5]。對勐海縣農(nóng)村地區(qū)而言，太陽能品產(chǎn)價格超出農(nóng)民可承受范圍，同時太陽能產(chǎn)品技術(shù)無法充分適應(yīng)勐海縣多霧氣候，這樣太陽熱水器集熱效果就會受到影響，加之輸送熱水管道不保溫造成大量熱能損耗，對具體使用體驗造成不好影響，人們對太陽能產(chǎn)品的認可度下降，這些都對勐海縣農(nóng)村地區(qū)太陽能開發(fā)利用造成阻礙。
2017年1月綠 色 科 技第2期
譚云江：農(nóng)村地區(qū)太陽能資源利用現(xiàn)狀與對策初探
能源及節(jié)能
5 勐海縣進一步開發(fā)利用太陽能的對策
5.1 強化宣傳，改變農(nóng)村觀念
要想在勐海縣農(nóng)村地區(qū)更加廣泛的應(yīng)用太陽能產(chǎn)品，政府部門就應(yīng)當強化對節(jié)能減排發(fā)展目標、太陽能能源的宣傳，讓廣大農(nóng)民認識到未來生活中節(jié)約能源、減少污染的重要意義，使他們掌握應(yīng)用太陽能熱水器等太陽能產(chǎn)品的好處，改變過去對太陽能資源、太陽能產(chǎn)品的錯誤認識。具體工作中，政府部門可聯(lián)合經(jīng)銷商、生產(chǎn)廠家、科研機構(gòu)進行全方位立體式宣傳，讓農(nóng)民更加直觀、更加深刻地了解太陽能產(chǎn)品，認識到太陽能產(chǎn)品應(yīng)用不僅能夠減少其他能源的消耗，還是未來社會發(fā)展的重要方向和趨勢，進而將農(nóng)民應(yīng)用太陽能產(chǎn)品的積極性和主動性充分調(diào)動起來。
5.2 強化政府扶持
太陽能是清潔可再生能源，太陽能應(yīng)用在未來具有非常廣闊的前景，我國各級政府部門都應(yīng)當給予太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展充分的支持，進而實現(xiàn)對現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和完善。實際中只有政府部門加大扶持力度，才能夠促進太陽能產(chǎn)業(yè)更好更快的l展，進而在節(jié)能減排目標實現(xiàn)過程中發(fā)揮作用。政府部門應(yīng)當強化對太陽能產(chǎn)品研發(fā)的支持，使得人們能夠獲得更多經(jīng)濟、實用的太陽能產(chǎn)品[6]。同時還應(yīng)當加大對太陽能產(chǎn)生廠商和經(jīng)銷商的扶持，具體中可采取減免稅收、發(fā)展政策傾斜等一系列措施。最終太陽能產(chǎn)品能否在農(nóng)村地區(qū)廣泛應(yīng)用，關(guān)鍵還是在于當?shù)剞r(nóng)民是否采用，所以政府部門應(yīng)當給予購買太陽能產(chǎn)品農(nóng)戶經(jīng)濟補助，讓他們認識到購買太陽能產(chǎn)品是政府積極支持的行為，并且利用經(jīng)濟補助充分調(diào)動他們購買的積極性，進而有效促進太陽能產(chǎn)品在勐海縣的應(yīng)用。
5.3 開展示范推廣工程
要想在勐海縣農(nóng)村地區(qū)廣泛應(yīng)用太陽能產(chǎn)品，還需要積極發(fā)展示范推廣工程。讓廣大農(nóng)民通過直接了解示范工程，更加深刻、直觀認識太陽能產(chǎn)品。并通過示范戶和普通農(nóng)戶的溝通交流，使廣大農(nóng)民節(jié)能理念和環(huán)保意識得到強化，進而更加積極的參與到太陽能應(yīng)用和開發(fā)中來。實際中可充分利用建設(shè)社會主義新農(nóng)村這一契機，全面推進太陽能資源和太陽能產(chǎn)品的使用。具體當中可組織農(nóng)民到太陽能產(chǎn)品應(yīng)用較成熟的地區(qū)參觀學習，讓他們在這個過程中認識到太陽能資源利用是趨勢、是必然，這樣他們就會從內(nèi)心中接受太陽能產(chǎn)品。另外，還可將太陽能產(chǎn)品使用率作為考察農(nóng)村發(fā)展建設(shè)成果的重要指標，雖然不做硬性規(guī)定，但可顯示出對太陽能產(chǎn)品應(yīng)用的重視程度，使農(nóng)民感受到太陽能開發(fā)利用、應(yīng)用太陽能產(chǎn)品是一件光榮的事情[7]。
6 結(jié)語
勐海縣相關(guān)政府部門應(yīng)當充分認識到當前該地區(qū)太陽能資源開發(fā)利用中的問題，并在具體工作中采取有效措施加以解決，最終為太陽能在全縣的廣泛應(yīng)用提供保證。雖然對勐海縣太陽能資源發(fā)展利用進行了一定分析，但仍存在一些局限，希望相關(guān)部門強化重視，通過廣泛應(yīng)用太陽能實現(xiàn)對現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)的有效調(diào)整，最終實現(xiàn)節(jié)能減排發(fā)展目標。
參考文獻：
[1]蔡鵬順.勐海縣志[M].昆明：云南人民出版社，1997.
[2]勐海縣地方志編篡委員會.勐海年鑒[M].芒市：德宏民族出版社，2015.
[3]韋秀麗，高立洪，高陽華，等.重慶農(nóng)村地區(qū)太陽能光熱利用評價[J].南方農(nóng)業(yè)，2008，2（4）：14～16.
[4]湯顯強.太陽能人工濕地凈化農(nóng)村生活污水研究展望[J].長江科學院院報，2014，31（1）：12～17.
[5]馬 虎，吳彩琴.寧夏農(nóng)村太陽能利用發(fā)展思路[J].太陽能，2011（6）：56～58.
1太陽能資源應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1全球太陽能總量
太陽能一般指太陽光的輻射能量。在太陽內(nèi)部進行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，并不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽能。太陽內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)，可以維持幾十億至上百億年的時間。
1.2我國太陽能總量
我國太陽能資源非常豐富，我國大部分地區(qū)位于北緯 45°以南，全國2/3 的國土面積年日照時間在 2 300 h以上，每平方米太陽能年輻射總量為 3 340 ～ 8 400 MJ，陸地表面每年接收的太陽輻射能相當于 17 000 億t標準煤，而且分布極為廣泛，具有普遍存在、永續(xù)利用的優(yōu)點，可為國民經(jīng)濟發(fā)展提供有效的能源供應(yīng)。特別是我國有 108 萬km2的荒漠，大部分分布在西部，太陽能資源極為豐富。如果利用 1/10 的荒漠安裝光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，每年可以發(fā)電 10 萬億kWh以上，相當于目前全國用電量的 5 倍多。太陽能輻射強度是隨機的，在不同時間、不同地點，同一面積的輻射強度是不同的。
2太陽能在服裝上的應(yīng)用
太陽能這一取之不盡，用之不竭的綠色環(huán)保能源，安全、清潔、無污染、利用領(lǐng)域廣，功能性太陽能服裝是其中的一個發(fā)展方向。相對于石化燃料等傳統(tǒng)能源，可緩解能源緊缺的現(xiàn)狀。功能性太陽能服裝可利用光學原理，將太陽光轉(zhuǎn)化為電能，能為USB充電、照明、警示、報警等裝置供電，有利于節(jié)約電能。目前市場上太陽能服裝較少，且大多受天氣條件限制較多，因此研制新型功能性太陽能服裝對于突破該行業(yè)瓶頸，大力發(fā)展太陽能市場具有重要意義。
2.1國內(nèi)外太陽能服裝現(xiàn)狀
在1996年至1997年秋/冬高級時裝系列中，拉皮迪斯（Lapidus）設(shè)計了一種太陽能連帽衣，以聚酯薄膜為內(nèi)襯，質(zhì)料為黑白相間的真絲面料，裝備著微型鋰電池以及單晶硅太陽能捕獲器。
2007年8月6日，在美國加州圣地亞哥，一位模特展示了安德魯 • 施奈德（Andrew Schneider）設(shè)計的太陽能比基尼。這件比基尼是用導(dǎo)電纖維將許多 1" 和 4" 的光伏薄膜條板縫制在一起而做成的。
（1）德國設(shè)計的太陽能服飾
2007年11月5日，在慕尼黑，時裝設(shè)計師威利 • 博格納（Willy Bogner）采用照明公司歐司朗（Osram）研發(fā)的薄膜技術(shù)，將太陽能供電的發(fā)光體嵌入滑雪服裝中。
德國華裔設(shè)計師錢依然設(shè)計出一款太陽能帽子和手套，可以利用陽光保護人體最容易挨凍的手部和耳朵。手套和帽子上那些黑色的小雪花，它們并非繡上去的裝飾品，而是像紙一樣薄的太陽能吸熱板，可以把太陽能高效率地轉(zhuǎn)化為熱能。
太陽能手套和帽子內(nèi)有不少傳熱的導(dǎo)線，可以把熱量均勻地傳遞到各個部分。太陽的熱量不但可以溫暖人的手心，同樣可以抵達人的指間。曬上 1 h，可以溫暖 4 h以上。這款新概念服飾的名字為“無盡溫暖”，設(shè)計師還打算把這樣的創(chuàng)意推廣到衣服和褲子上。
（2）英國設(shè)計的太陽能保暖衣服
英國研究人員戴維等人開發(fā)出太陽能衣服，它的關(guān)鍵材料是太陽能吸收纖維。這是一種含有碳化鋯的合成纖維，其特點是在陽光照射下能吸收太陽能并儲存起來，然后再轉(zhuǎn)變成熱能，慢慢釋放出來。
太陽能衣服不僅可以滿足日常的戶外活動，還可以滿足登山運動愛好者的需求。用太陽能吸收纖維面料制成的登山服、睡袋，輕便保暖，如同隨身帶著電熱毯，特別適合在高寒、干燥、露天工作的環(huán)境中使用，而且海拔越高，光照越強，它產(chǎn)生的熱量越大，剛好滿足人們寒冷時保持體溫的需要。
（3）日本設(shè)計的太陽能充電服
日本岐阜大學的研究人員發(fā)明了一種可貼在衣服上的薄型太陽能電池，在做衣服時，可將多個這種太陽能電池按一定的規(guī)則排列在衣服上。通過電池吸收太陽的紅外光來產(chǎn)生電能，這樣就能為手機、MP3、筆記本電腦等物品充電。
另外，如美國、加拿大、意大利、阿根廷等國也在研制、開發(fā)太陽能服裝。
2.2我國太陽能服裝現(xiàn)狀
2010年8月18 ― 20日，“第三屆全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽”在北京科技大學隆重舉行，筆者所在單位設(shè)計的“功能型太陽能服裝”獲全國一等獎。以下描述均以此獲獎服裝為例。
2.2.1我國太陽能服裝的技術(shù)實現(xiàn)
（1）太陽能板
太陽能板的選擇與安置對于功能性太陽能服裝來說極為重要，功能性太陽能服裝所用的太陽能板規(guī)格一般比較窄小（圖 1），適體性較強，為更好地體現(xiàn)良好的人機關(guān)系，筆者選用了 4 cm × 18 cm的軟質(zhì)太陽能電池板，并根據(jù)普通人一天的用電需求，確定了太陽能板的使用量及安裝位置。
（2）服裝款式、面料、造型的設(shè)計
功能性太陽能服裝風格不同于日常裝，大都應(yīng)用于休閑活動中，如郊游、爬山、野營等，所以選擇比較寬松休閑款式，采用插肩袖直身結(jié)構(gòu)，更便于身體的活動，而且也方便鋰電池及其線路的隱蔽。登山服采用涂層面料，防水、防風，適于戶外活動。
（3）鋰電池
鋰電池一般是 3.7 V到 4.2 V，通過升壓電路得到穩(wěn)定的 5 V恒壓電源，可以直接給手機、MP3等多媒體電子設(shè)備充電，等同一個穩(wěn)定可移動大容量的電源。
（4）太陽能板安置的部位（圖 2）
由于肢體都是可以活動的圓柱體，所以太陽能板的安置部位尤為客觀，既不能妨礙人體的正常活動也不影響服裝的舒適美觀，因此大都選擇在活動量較少又可充分接受太陽光的部位，如：背部、上臂、前胸口袋、帽頂?shù)炔课弧?/p>
（5）太陽能板的安裝方式（圖 3）
為了充分利用服裝上有限的空間，采用鏤空式工藝，將太陽能板鑲嵌在服裝中，使太陽能板的采光面積發(fā)揮到最大；同時鏤空做成口袋式，使太陽能板輕松拆卸，不妨礙服裝的洗滌與保養(yǎng)。
2.2.2功能特色
功能性太陽能服裝不同于傳統(tǒng)太陽能產(chǎn)品，人性化程度高，人機關(guān)系良好。鑲嵌式鏤空式設(shè)計實現(xiàn)了太陽能的可移動采光，同時對服裝起到美化、裝飾的作用。模塊間的插入式接頭設(shè)計便于拆卸，易于服裝的洗滌保養(yǎng)。功能性太陽能服裝，包括服裝主體、軟質(zhì)太陽能電池板、鋰電池以及充電升壓電路等。整套系統(tǒng)能夠合理利用太陽能，降低不可再生能源的消耗，符合低碳生活標準。此服裝實現(xiàn)了充電、照明、報警、警示等功能，充分地發(fā)了太陽能在服裝上的作用，并改善了傳統(tǒng)太陽能板不可拆卸的缺點。
2.2.3技術(shù)要領(lǐng)
（1）本系統(tǒng)將太陽能板安置在服裝表面，不妨礙人體正常活動，保證了良好的人機關(guān)系，并且實現(xiàn)了各功能模塊裝置與服裝的可拆卸。（2）太陽能電池板所收集的電能經(jīng)過集成由CN1185構(gòu)成的充電電路輸出穩(wěn)定的電壓給鋰離子電池充電，延長了鋰電池的使用壽命。（3）存儲在鋰電池里面的電能通過由CN3062構(gòu)成的升壓電路，輸出穩(wěn)定的 5 V恒壓電源，滿足各功能模塊的 要求。
3小結(jié)
關(guān)鍵詞：太陽能；困境；立法
[中圖分類號]D922.6 [文獻標識碼]A [文章編號]1671-7287（2012）02-0028-08
我國太陽能資源豐富，全國三分之二的地區(qū)年日照時間都超過2 200小時，年太陽輻射總量大于每平方米5000兆焦（相當于170千克標準煤），陸地表面每年接收到的太陽輻射相當于17000億噸標準煤。我國中西部地區(qū)以及南部地區(qū)太陽輻射能量較大，尤其是青藏高原地區(qū)太陽能資源最為豐富，日輻射量最高達每平方米2333千瓦時，居世界第二。按照年太陽總輻射量空間分布，我國太陽能資源可劃分為四類地區(qū)：第一類為太陽能資源極豐富帶，包括自治區(qū)大部、青海省南部、甘肅省和西部，這類地區(qū)是太陽能資源利用條件最佳的地區(qū)。第二類為太陽能資源很豐富帶，包括新疆維吾爾自治區(qū)北部、東北地區(qū)及東部、華北及江蘇省北部、黃土高原、青海省和甘肅省東部、四川省西部至橫斷山區(qū)以及福建省、廣東省沿海一帶和海南島。第三類為太陽能資源豐富帶，主要分布在我國東南丘陵區(qū)、漢水流域以及四川省、貴州省、廣西自治區(qū)西部等地區(qū)。第四類為太陽能資源一般帶，即川黔地區(qū)，其年太陽輻射量每平方米不足1050千瓦時，是我國太陽能資源最小的地區(qū)。
總體上看，我國太陽能資源總量豐富，但資源分布不均。一方面總量豐富，為我國發(fā)展太陽能提供了良好的基礎(chǔ)；另一方面分布不均，對太陽能的發(fā)展提出了因地制宜的要求。
以目前的科技能力而論，利用太陽能的形式主要有太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱利用。太陽能光伏發(fā)電，即利用太陽光的照射將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；太陽能熱利用，即利用太陽輻照轉(zhuǎn)化為熱能，對熱能再加利用。我國太陽能的開發(fā)利用也主要是太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱利用兩種基本形式，而熱利用主要表現(xiàn)為熱水器和熱發(fā)電。
由于太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱利用的發(fā)展程度不同，所面臨的困境也不盡相同，它們有著各自特殊的立法需求。但是，目前我國太陽能開發(fā)利用方面的立法明顯不足，尚不足以為太陽能開發(fā)利用提供專門的制度支撐。因此，為與太陽能開發(fā)利用的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢相適應(yīng)，太陽能領(lǐng)域的專門性立法亟待加強。如何針對太陽能開發(fā)利用的不同發(fā)展狀況尤其是其面臨的現(xiàn)實困境做出相應(yīng)的制度安排，是當前太陽能立法迫切需要解決的問題。
一、太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域的現(xiàn)實困境與制度需求
1.現(xiàn)實困境分析
我國最早利用太陽能光伏發(fā)電可以追溯至20世紀80年代，進入21世紀后，中國太陽能光伏市場有了長足的進步，已基本上實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，在太陽能電池制造方面業(yè)已成為第一生產(chǎn)大國。但是，在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域取得發(fā)展和壯大的同時，卻也面臨著諸多成長發(fā)展的煩惱和困境。目前，我國光伏發(fā)電領(lǐng)域存在的主要困境可以概括為三個方面。
第一，技術(shù)落后，缺乏自主創(chuàng)新能力。一方面，太陽能光伏發(fā)電需要的硅材料技術(shù)落后，缺乏核心技術(shù)和專利，技術(shù)完全依賴國外引進。另一方面，太陽能產(chǎn)品設(shè)備制造的核心技術(shù)和專利缺乏，部分關(guān)鍵技術(shù)需要依靠引進。目前，國內(nèi)大的太陽能電池生產(chǎn)廠商都直接引進國外的成套設(shè)備進行生產(chǎn)，設(shè)備和技術(shù)都達到國際先進水平，但由于人才緊缺，技術(shù)力量薄弱，對國外先進技術(shù)消化、吸收能力差，缺乏自主創(chuàng)新能力，難以保持發(fā)展的持續(xù)性，一旦國外技術(shù)革新、設(shè)備換代，國內(nèi)光伏生產(chǎn)企業(yè)便會在國際競爭中處于劣勢。
第二，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡。一方面，我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡，存在原料緊缺瓶頸。我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)出“上小下大”的狀態(tài)，下游的組件封裝、太陽能消費品生產(chǎn)等由于資金門檻和技術(shù)要求較低，發(fā)展迅速；而上游的多晶硅原料的生產(chǎn)量小，基本依賴進口。由于該原料的緊缺，價格一漲再漲，已經(jīng)影響了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和光伏發(fā)電的應(yīng)用。另一方面，我國的光伏產(chǎn)品消費市場主要在國外，生產(chǎn)的太陽能電池95%用于出口，國內(nèi)太陽能電池安裝率低，市場開發(fā)滯后。近年來，由于國外出臺了對進口太陽能電池質(zhì)量的限制政策以及日本等國的太陽能電池出口量增大，我國的太陽能電池在國外市場需求受阻，加上歐債危機及美國“雙反”措施的影響，對于中國光伏電池企業(yè)而言，無疑充滿著“寒流”，成本上升、價格暴跌，出口明顯受阻。
第三，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)盲目擴張。按照國家發(fā)改委可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃的目標，2010～2020年中國光伏產(chǎn)業(yè)的預(yù)期市場為每年140兆瓦，但據(jù)統(tǒng)計，到2010年我國太陽能電池生產(chǎn)能力已經(jīng)達到8000兆瓦，遠遠超過了國內(nèi)市場的需求，而國外市場需求已明顯受阻。所以說，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)盲目投資的現(xiàn)象極為嚴重，目前中國太陽能光伏投資市場上，許多和太陽能毫不相干的企業(yè)和資本一哄而上，原有的光伏企業(yè)也不斷發(fā)力，盡可能多融資擴大規(guī)模，試圖通過“野蠻生長”的競爭手段來占領(lǐng)市場。2008年光伏企業(yè)還不足100家，截至2011年底已膨脹至500余家。
2.制度需求
為促進我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，必須在立法上做出相應(yīng)的制度安排。
①太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科學規(guī)劃。立法上應(yīng)設(shè)計一套科學的規(guī)劃制度，一方面，可以為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供明確的目標和途徑，有效促進其推廣，避免因為發(fā)展目標不明確而帶來的浪費；另一方面，有了科學的規(guī)劃就可以從整體上全面籌劃光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的材料、技術(shù)轉(zhuǎn)化、實際應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化、市場開發(fā)、政府扶持等各個方面。
我國在《可再生能源中長期規(guī)劃》中制定了太陽能光伏發(fā)電的總量目標，但該發(fā)電目標制定得相對保守，對太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展估計不足，缺乏長遠眼光和科學依據(jù)。我們應(yīng)當在評估太陽能光伏發(fā)電潛力的基礎(chǔ)上，重新規(guī)劃太陽能光伏發(fā)電的目標，同時采取相應(yīng)的舉措落實這一目標。
目前，我國還缺乏光伏領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體規(guī)劃。具體規(guī)劃的缺位，不僅影響太陽能光伏發(fā)電目標的落實，也為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展埋下了無序隱患。當前，應(yīng)當具體分析我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各個環(huán)節(jié)，針對各環(huán)節(jié)的具體問題和發(fā)展趨勢科學地制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，以指導(dǎo)光伏產(chǎn)業(yè)的有序、健康發(fā)展。同時，在規(guī)劃中明確支持的重點，以緩解我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不利形勢。
需要強調(diào)的是，在制定規(guī)劃時應(yīng)當盡量考慮到地域差異的因素，鼓勵地方政府根據(jù)本地太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)有水平以及當?shù)氐慕?jīng)濟能力和勞動力等諸多因素在全國總體規(guī)劃的指導(dǎo)下制定適合本地發(fā)展的光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
②太陽能光伏技術(shù)進步與創(chuàng)新的促進。發(fā)達國家在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域上的成功，很大一部分歸功于其對光伏領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)的支持。日本在第一次石油危機爆發(fā)后，為開發(fā)新能源推出了“新陽光計劃”，專門支持太陽能技術(shù)的研究和利用，目前日本的太陽能技術(shù)居于全球領(lǐng)先地位。
相較之下，我國對促進光伏技術(shù)的重視程度遠遠不夠。在現(xiàn)有立法中沒有明確的技術(shù)支持規(guī)定，即便提到促進光伏技術(shù)發(fā)展也過于籠統(tǒng)，沒有側(cè)重領(lǐng)域。因此，在未來創(chuàng)制促進太陽能技術(shù)創(chuàng)新的法律規(guī)范時，可重點考慮促進以下技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新：第一，太陽能級多晶硅提純技術(shù)以及多晶硅錠（硅片）關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)的研發(fā)。第二，加強太陽能電池技術(shù)研究，尤其是開發(fā)新一代低成本的薄膜太陽能電池。第三，加強并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)。
③太陽能光伏系統(tǒng)標準、檢測認證的確立。我國目前尚未確立全國統(tǒng)一的太陽能光伏系統(tǒng)的標準和規(guī)范，太陽能電池的設(shè)備制造、電廠建設(shè)等都沒有可以依據(jù)的標準體系，這對太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量、市場規(guī)范都產(chǎn)生了不利影響。目前，我國有三個國內(nèi)承認的太陽能電池組件檢測實驗室，但這三個檢測機構(gòu)并未得到國際認可。國內(nèi)光伏組件出口到歐洲或美國，必須取得歐洲TUV、美國UL和國際CE這三家國際檢測機構(gòu)的認證，取得這些認證需要耗費相當多的時間和資金，這給國內(nèi)產(chǎn)品的出口造成了很大的不便和障礙。因此，需要盡快制定和完善太陽能光伏系統(tǒng)的國際標準、國家標準及行業(yè)標準，建立國家級光伏產(chǎn)品標準和質(zhì)量檢測機構(gòu)以及認證標準，從而規(guī)范國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量并減少國內(nèi)產(chǎn)品出口的障礙。
④太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價標準的確立。《中華人民共和國可再生能源法》（以下簡稱《可再生能源法》）和《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》規(guī)定了光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價的制定機制，即“太陽能發(fā)電項目上網(wǎng)電價實行政府定價，其電價標準由國務(wù)院價格主管部門按照合理成本加合理利潤的原則制定”。太陽能發(fā)電電價基本上是采用了“一事一議”政府定價的原則，對太陽能發(fā)電項目的立項和上網(wǎng)電價進行核準。相對于生物質(zhì)發(fā)電來說，太陽能發(fā)電沒有全國統(tǒng)一標準的明確電價，對于單個項目的電價，還需經(jīng)政府物價部門單獨審批核準。這樣的規(guī)定使得《可再生能源法》確定的上網(wǎng)電價和全網(wǎng)平攤制度在光伏發(fā)電領(lǐng)域未能得到體現(xiàn)。如此，給光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了至少三個方面的不利影響：第一，打擊了光伏發(fā)電企業(yè)的積極性，延緩了國內(nèi)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。第二，造成了國內(nèi)市場對光伏產(chǎn)品的需要減少、缺乏內(nèi)需市場支撐，對國外市場的依賴更甚。而太陽能電池的外銷逐漸遭遇日益高漲的貿(mào)易壁壘，企業(yè)在外銷受阻與國內(nèi)需求不足的雙重擠壓下將會造成產(chǎn)能的大量擱置，最終帶來巨大經(jīng)濟效益和社會效益的損失。第三，“因為國家很難對小項目進行評審，更多精力用來關(guān)注省級、國家級的大型項目。政府部門可能只會針對這些項目討論制定具體上網(wǎng)電價政策”。因此，今后的商業(yè)化小型太陽能電站就很難建設(shè)，從而限制了太陽能發(fā)電的發(fā)展。
國際經(jīng)驗顯示，統(tǒng)一而明確的上網(wǎng)電價對太陽能光伏市場的拉動效果最為明顯。例如，德國在上網(wǎng)電價法的推動下，2005年光伏市場增長了130%，超過了日本，成為歐洲最大的市場，占當年世界市場的53.7%，并且在此后的幾年內(nèi)仍保持走高的發(fā)展態(tài)勢。從國外經(jīng)驗來看，為了拉動我國欠缺的太陽能光伏內(nèi)需市場，促進太陽能光伏發(fā)電成本降低以及光伏發(fā)電的多元化發(fā)展，在立法上應(yīng)當明確提出具體的針對太陽能的上網(wǎng)電價標準，并在全國范圍內(nèi)實施。
⑤光伏電站后期維護管理保障體系的建立。為解決我國邊遠地區(qū)的用電問題，國家采取一系列措施，將太陽能離網(wǎng)式發(fā)電項目（獨立光伏電站）運用到邊遠農(nóng)村，這些太陽能發(fā)電項目有效利用了太陽能資源，為邊遠地區(qū)的電力供應(yīng)和保障做出了貢獻。但隨著這些電站多年的運行，后期維護問題逐漸顯現(xiàn)，而相關(guān)法律、法規(guī)并未對獨立電站的后期維護做出規(guī)定，使得電站的維護服務(wù)和維護費用問題指向不明，影響了獨立電站的運行。
2002年，中國政府啟動了“送電到鄉(xiāng)”工程，在西部7省區(qū)的無電鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立了720多座獨立離網(wǎng)光伏電站，加上2002年以前實施的“無電縣建設(shè)”和“光明工程”等計劃，全國已經(jīng)建成的離網(wǎng)光伏電站大約有1000多座。這些電站普遍存在業(yè)主不明確、保修期已經(jīng)結(jié)束仍然由電站的安裝公司無償提供維護服務(wù)等問題。獨立離網(wǎng)光伏電站由于存在每5～7年必須更換蓄電池的問題，使得運行維護費用非常高。根據(jù)測算，每千瓦太陽能電池每年大約需要4000元的維護維修費用（其中每5年更新一次蓄電池的年平均費用為2000元），“送電到鄉(xiāng)”工程總計安裝1.8兆瓦太陽能電池，每年全國共需要7200萬元運行維修費和蓄電池更新費用，至今沒有落實。因此，在太陽能的法制體系構(gòu)建中應(yīng)當考慮建立獨立光伏電站的后期維護管理的保障問題，明確電站維護的責任主體，確定維護費用的資金來源以及如何落實維護資金的使用等內(nèi)容。不僅如此，太陽能光伏并網(wǎng)式發(fā)電已經(jīng)成為光伏發(fā)電的主流趨勢，未來必然有越來越多的光伏電站投入使用，這類電站的后期維護服務(wù)和資金問題也需要予以規(guī)范。
二、太陽能熱利用領(lǐng)域的現(xiàn)實困境與立法需求
1.太陽能熱水系統(tǒng)的現(xiàn)實困境與立法需求
①困境分析。我國對太陽能熱水系統(tǒng)的開發(fā)利用與其他太陽能應(yīng)用領(lǐng)域相比，起步最早、發(fā)展最快并已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化運作，擁有了成熟的市場。我國的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)目前已形成真空管、平板型和悶曬型三大技術(shù)主流，并且全部擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。在此技術(shù)基礎(chǔ)上，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，初步形成了原材料加工、生產(chǎn)制造和銷售安裝服務(wù)相配套的產(chǎn)業(yè)化體系，我國已成為世界第一大太陽能熱水器生產(chǎn)和消費市場。但是，仍有一些因素制約我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
第一，技術(shù)落后阻礙了產(chǎn)品更新?lián)Q代。目前，我國太陽能熱水器產(chǎn)品絕大多數(shù)為緊湊直插式，采用一次循環(huán)、非承壓的系統(tǒng)。雖然這種產(chǎn)品作為主流趨勢適應(yīng)了我國當前的國情，并且實現(xiàn)了其他國家尚未實現(xiàn)的商業(yè)化運作，但與發(fā)達國家普遍采用的平板式、二次循環(huán)、承壓系統(tǒng)相比，我國目前的主流太陽能熱水器產(chǎn)品明顯結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)含量較低。隨著人民生活水平的逐步提高，我國太陽能熱水器產(chǎn)品從中小城市進入大中城市，同時對熱水器與建筑結(jié)合的美觀要求越來越高、經(jīng)濟承受力越來越強，用戶對熱水供應(yīng)質(zhì)量和洗浴舒適度的要求越來越高，平板式、分體承壓二次循環(huán)產(chǎn)品必將進入我國的市場，并會占有越來越多的市場份額。而我國目前在分體承壓二次循環(huán)產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面的投入少，技術(shù)還未成熟，生產(chǎn)成本較高，質(zhì)量性能還不能令人滿意。
第二，產(chǎn)業(yè)規(guī)范化亟待解決。太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺少統(tǒng)籌安排，隨著企業(yè)競爭愈演愈烈，市場無序競爭的問題日益突出。目前，市場上的各類太陽能熱水器品牌質(zhì)量參差不齊，少數(shù)名牌產(chǎn)品由于生產(chǎn)規(guī)范、售后服務(wù)到位、質(zhì)量過硬，消費者滿意度較高。據(jù)統(tǒng)計，目前我國太陽能熱水器企業(yè)有5000多家，而排名前10位企業(yè)的市場份額只占到30%左右，70%的太陽能熱水器則由作坊式雜牌企業(yè)生產(chǎn)，它們以組裝和貼牌方式經(jīng)營，甚至偷工減料、以次充好、假冒名牌、低價拋售，產(chǎn)品質(zhì)量令人擔心。太陽能熱水器在整體產(chǎn)品質(zhì)量上的瑕疵，打擊了消費者及潛在購買者的消費信心，擾亂了正常的市場程序，嚴重影響了太陽能熱水器市場的推廣及其產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
第三，普及率低，與建筑結(jié)合紛爭不斷。雖然我國在太陽能熱水器生產(chǎn)能力、應(yīng)用市場上都穩(wěn)居世界第一，但我國的太陽能熱水器普及率并不高。根據(jù)我國的可再生能源發(fā)展規(guī)劃，2010年和2020年太陽能熱水器安裝量將達到1.5億平方米和3億平方米，每千人擁有量為109平方米和203平方米。按照這個規(guī)劃，我國2020年的太陽能熱水器普及率僅相當于奧地利2000年的應(yīng)用水平，遠遠低于塞浦路斯、以色列等國家2000年的應(yīng)用水平。即便如此，在建筑上安裝太陽能熱水器仍然受到一些阻礙。
我國目前的太陽能熱水器主流產(chǎn)品一般需要安裝在建筑的屋頂，對安裝場所和排水管線都有一定的要求，必須保證安裝牢固，管線適合。但是，從目前建筑行業(yè)的現(xiàn)實狀況看，開發(fā)商和管理者等在設(shè)計建筑時一方面沒有把太陽能利用需求作為建筑的一部分來考慮，另一方面未能給太陽能利用預(yù)留充分的空間，給日后太陽能裝置的安裝造成了一定的障礙。目前，在幾乎每個城市的房頂上，我們都能看到太陽能熱水器，這種傳統(tǒng)安置只考慮它自身的安裝方便和功能使用，很少考慮建筑的安全性和整體形象。因而，一些物業(yè)公司更多考慮到建筑的防水、安全和美觀等因素，反對在小區(qū)內(nèi)安裝熱水器，與熱水器用戶的糾紛日漸增多；甚至一些地方政府及其主管部門為了市容美觀禁止安裝太陽能熱水器。如遼寧丹東城市管理綜合執(zhí)法局、規(guī)劃和國土資源管理局和房產(chǎn)局于2003年7月16日聯(lián)合《關(guān)于加強市容管理開展房屋立面、樓面整治工作的通告》：不準任何單位和個人安裝太陽能熱水器；已經(jīng)安裝的自通告下發(fā)之日起15日內(nèi)自行拆除，否則予以強行拆除，并按規(guī)定給予處罰。對太陽能熱水器的不同態(tài)度給其利用帶來了較大的不利影響。
②制度需求。基于太陽能熱水器系統(tǒng)領(lǐng)域的若干制約因素，立法上應(yīng)重點考慮做出如下一些制度安排。
第一，太陽能熱水器新技術(shù)研發(fā)的扶持。隨著經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平的提高，熱水器的使用者對太陽能熱水器的要求已經(jīng)不僅僅停留在質(zhì)量有保障的層面上，洗浴舒適、安全、美觀已經(jīng)成為用戶在購買太陽能熱水器時必不可少的參考因素。目前市場上的太陽能主流產(chǎn)品已然不能滿足消費者的需求，產(chǎn)品的更新?lián)Q代勢在必行。平板式、分體承壓二次循環(huán)產(chǎn)品由于技術(shù)障礙存在成本高、質(zhì)量性能較差等問題，市場反應(yīng)較差，企業(yè)的投入積極性也不高，產(chǎn)品更新速度緩慢。
因此，應(yīng)當增加科研投入，促進太陽能熱水器新技術(shù)的研發(fā)、進步，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代，以提高太陽能熱水器的對太陽能資源的利用效率，使用戶在利用太陽能時享受更多的便利和舒適。這就需要在太陽能法制體系構(gòu)建中加強對熱水器換代產(chǎn)品的技術(shù)扶持，通過補貼、稅收、貸款等方式激發(fā)企業(yè)的研發(fā)積極性，增大對換代產(chǎn)品的研發(fā)投入。同時，注重人才培養(yǎng)的扶持手段，一方面，幫助企業(yè)自主培養(yǎng)專業(yè)人才隊伍；另一方面，創(chuàng)造條件使產(chǎn)學研相結(jié)合，為熱水器市場的發(fā)展培養(yǎng)后備力量。
第二，市場準入、產(chǎn)品標準及認證體系的確立及完善。我國太陽能熱水器行業(yè)已經(jīng)初步形成了產(chǎn)業(yè)化體系，實現(xiàn)了商業(yè)化運作，但市場混亂的尷尬局面不容忽視。這種混亂狀況一方面阻礙了太陽能產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展，另一方面損害了消費者權(quán)益，打擊了消費者的使用信心，削弱了潛在的市場需求。因此，需要構(gòu)建一整套包括熱水器市場的準入、產(chǎn)品標準、認證等的規(guī)范體系。
由于太陽能熱水器行業(yè)門檻過低，一些毫無技術(shù)含量、產(chǎn)品質(zhì)量難以保證、不具發(fā)展?jié)摿Φ淖鞣皇狡髽I(yè)充斥其中，甚至還存在為數(shù)不少的假冒偽劣廠商。熱水器行業(yè)的“魚龍混雜”，打擊了消費者對產(chǎn)品的信心。因此，應(yīng)明確熱水器市場的準入條件。一方面，通過對投資太陽能熱水器的企業(yè)規(guī)模制定標準來控制不符合條件的企業(yè)進入，從而杜絕作坊式的熱水器生產(chǎn)；另一方面，通過對企業(yè)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的審查把關(guān)，控制技術(shù)、生產(chǎn)落后企業(yè)的發(fā)展，從而杜絕技術(shù)含量低甚至是無技術(shù)的拼裝式企業(yè)進入市場。
目前，我國在太陽能熱水器系統(tǒng)領(lǐng)域有17項國家標準、三項行業(yè)標準。盡管已基本形成了標準體系，但產(chǎn)品的技術(shù)標準體系尚不健全，有些現(xiàn)存標準嚴重滯后，早已脫離了現(xiàn)實需要，產(chǎn)品符合標準卻不符合消費者的需求。因此，應(yīng)當盡快完善標準體系，修改已經(jīng)落后的技術(shù)標準，補充新技術(shù)標準；同時，還應(yīng)注意太陽能熱水系統(tǒng)的利用趨勢、協(xié)調(diào)其他標準體系，如太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的一系列技術(shù)標準就要考慮到建筑系統(tǒng)本身的標準，使之相互協(xié)調(diào)，促進太陽能熱利用與建筑的緊密結(jié)合。
目前，我國有兩個國家級的太陽能熱水器檢驗監(jiān)督中心，分別在北京市和武漢市，一個太陽能熱水器認證中心，在北京市。然而，一方面，這些檢測認證機構(gòu)由于檢測方法、檢測設(shè)備等自身問題無法滿足市場的測試需求；另一方面，其檢測結(jié)果只能給消費者以善意提醒，對太陽能企業(yè)沒有實質(zhì)性影響，對市場的監(jiān)督效果有限。因此，有必要建立具有針對性的國家產(chǎn)品質(zhì)量檢測和認證制度，使太陽能熱水器的質(zhì)量監(jiān)督主體切實履行職責，杜絕劣質(zhì)產(chǎn)品進入市場。
第三，太陽能熱水器與新建建筑的結(jié)合及強制性安裝。太陽能熱水器與建筑有機結(jié)合是太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展方向。在太陽能熱水器與建筑一體化進程中，太陽能熱水器由相對獨立、與建筑開發(fā)商無關(guān)的一個裝置，變?yōu)榕c建筑密不可分的組成部分。因此，太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計、營銷、安裝驗收、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)需要太陽能設(shè)備生產(chǎn)及安裝廠家、建筑規(guī)劃設(shè)計部門、建筑開發(fā)商等共同參與、共同探索及共同完善。在太陽能的法制體系構(gòu)建中，應(yīng)推進太陽能熱水器與建筑一體化。在這里，關(guān)鍵是要制定太陽能熱水器應(yīng)用在建筑中的統(tǒng)一標準。一方面，需要加快太陽能熱水器與建筑結(jié)合的技術(shù)開發(fā)，制定相關(guān)的設(shè)計、安裝、施工和驗收標準，使太陽能熱水器與建筑實現(xiàn)同步規(guī)劃、設(shè)計和施工；另一方面，修改建筑規(guī)章制度中不利于太陽能熱水器安裝的相關(guān)規(guī)定，簡化太陽能熱水器的安裝許可制度，加快太陽能熱水器在城市中的應(yīng)用。
同時，在立法上規(guī)定太陽能熱水器強制性安裝，對于促進太陽能熱水器的廣泛利用將具有極為重要的規(guī)范作用。國際經(jīng)驗表明：“強制性的立法更有利于引導(dǎo)、促進、協(xié)調(diào)和保護太陽能的發(fā)展，能有效推動太陽能的利用，制定相關(guān)強制性立法的國家，其太陽能的開發(fā)利用都會取得飛速發(fā)展”。例如，西班牙經(jīng)歷了從城市法令到國家法令的過程，2006年開始實施太陽能熱水器強制安裝，到2010年太陽能熱水器的累計安裝量達到490萬平方米，2005～2010年的年均增加率達到45%，該舉措成為許多國家和城市效仿學習的對象。
我國也在積極推行太陽能強制安裝政策，云南省、海南省、深圳市以及徐州市、煙臺市等地已經(jīng)結(jié)合國家法律出臺政策，強制性要求12層以下新建建筑必須采用太陽能熱水器，并要做到同步設(shè)計、同步安裝。特別是深圳市于2007年1月率先制定了《深圳市住宅建筑太陽能集熱條件認定暫行辦法》，采取強制性立法的方式推進節(jié)能建筑發(fā)展，要求新建的12層以下民用居住建筑必須為每戶配備太陽能光熱系統(tǒng)。目前，我國考慮在一些地方通過地方性法規(guī)設(shè)定太陽能熱水器的強制安裝制度，其中重點在于推動太陽能熱水器產(chǎn)品與建筑的有效結(jié)合。
2.太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域的現(xiàn)實困境與立法需求
①困境分析。太陽能熱發(fā)電與常規(guī)火電的區(qū)別在于火電站使用化石燃料獲得熱能，而太陽能熱發(fā)電則利用太陽能產(chǎn)生熱能。我國太陽直輻射資源豐富，固定和半固定沙丘和戈壁地區(qū)是建立太陽能熱發(fā)電站的最佳選擇之一，而我國有條件發(fā)展太陽能熱發(fā)電的沙漠和戈壁面積約為30萬平方公里，占中國總沙漠面積的23%。因此，我國開發(fā)太陽能熱發(fā)電的資源潛力是巨大的。同時，太陽能熱發(fā)電的發(fā)電量也足以與火電相媲美。據(jù)測算，利用我國現(xiàn)有的太陽能熱發(fā)電技術(shù)和轉(zhuǎn)換效率，在7萬平方公里的沙地上建立電站就可滿足2004年全年的電能消費。可見，發(fā)展太陽能熱發(fā)電不僅能滿足我國生產(chǎn)生活的需要，而且對經(jīng)濟開發(fā)、環(huán)境和資源保護都能起到重要作用。
目前，太陽能熱發(fā)電在我國剛起步不久，主要技術(shù)尚不成熟，研究能力尚且薄弱，大規(guī)模的熱發(fā)電項目還未能得到建設(shè)，距離太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和商業(yè)化運作還有相當長的路要走。制約我國太陽能熱發(fā)電發(fā)展的因素主要有：
第一，技術(shù)制約。太陽能熱發(fā)電技術(shù)主要由系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、光學技術(shù)、熱學技術(shù)、材料技術(shù)等組成，技術(shù)種類較多，技術(shù)協(xié)作要求較高，需要較為全面的技術(shù)能力。而目前我國這些技術(shù)領(lǐng)域有的尚未達到太陽能熱發(fā)電的技術(shù)要求，還存在技術(shù)盲點；有的技術(shù)水平較低，太陽能熱發(fā)電的穩(wěn)定性難以保證。
第二，國家扶持力度欠缺。雖然我國較為看好太陽能熱發(fā)電的潛力，也較為重視太陽能熱發(fā)電的發(fā)展，特別是將太陽能熱發(fā)電技術(shù)列為《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020）》的重要內(nèi)容，但目前卻沒有相應(yīng)的法律或法規(guī)規(guī)定以及制度上的保障，相比太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱水系統(tǒng)其政策支持促進力度明顯不足。同時，太陽能熱發(fā)電的前期投資大、技術(shù)要求高、電廠的選址建設(shè)也需要技術(shù)指導(dǎo)，而國家在投資扶持、技術(shù)鼓勵、前期規(guī)劃指導(dǎo)上的缺失會直接影響太陽能熱發(fā)電的建設(shè)和發(fā)展。此外，多數(shù)民眾對太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域知之甚少，發(fā)展該項目的社會促進力明顯不足，也影響了市場需求。
②制度需求。在太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域，立法上應(yīng)明確如下一些制度。
第一，做好太陽能熱發(fā)電的資源調(diào)查工作。資源調(diào)查是太陽能開發(fā)利用的基礎(chǔ)。由于太陽能熱發(fā)電的建設(shè)和發(fā)展需要兩種資源的支持：一是太陽能直輻射資源，它區(qū)別于太陽能總輻射，要求單日內(nèi)有連續(xù)穩(wěn)定的太陽能輻射量。因此，我國太陽能資源的第四類地區(qū)明顯不適合發(fā)展太陽能熱發(fā)電，即便是一、二類地區(qū)也要對太陽能直輻射進行精確測算，排除不穩(wěn)定的太陽輻射地區(qū)。二是電廠的選址適宜在無遮擋空曠的固定或半固定的沙漠以及戈壁地區(qū)，以便太陽直輻射的充分吸收。這一類特殊的地理要求也必須做精密的資源調(diào)查，以便利將來電廠的大規(guī)模建設(shè)。因此，建立太陽能熱發(fā)電資源調(diào)查體系就成為發(fā)展太陽能熱發(fā)電的基礎(chǔ)要求和必要條件。建立資源調(diào)查體系，組織專業(yè)的人才隊伍對適宜發(fā)展太陽能熱發(fā)電的地區(qū)直輻射量、地理環(huán)境有計劃有規(guī)模地進行勘察、測算，將資料匯總整理，對地區(qū)的綜合因素進行評估，為將來電站的建設(shè)規(guī)模程度、技術(shù)要求以及配套設(shè)施的建設(shè)提供初步規(guī)劃和意見。
第二，制定太陽能熱發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃。我國的太陽能熱發(fā)電起步晚、市場尚未開發(fā)、發(fā)展方向尚不明朗、完全依靠其自發(fā)完成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展則需要相當長的時間。因此，為盡快實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展國家必須進行干預(yù)，為太陽能熱發(fā)電制定科學的發(fā)展規(guī)劃就是重要的環(huán)節(jié)之一。以我國現(xiàn)有的發(fā)展水平而言，太陽能熱發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃應(yīng)當包括基礎(chǔ)研究、示范建設(shè)、商業(yè)化應(yīng)用、大規(guī)模商業(yè)化四個階段。在各個階段中對技術(shù)研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品運用、市場建設(shè)等方面要做出科學的規(guī)劃，以保證每個階段目標的順利實現(xiàn)。同時，還需要有與規(guī)劃要求相一致的配套規(guī)定，以落實規(guī)劃中提出的發(fā)展目標，保障太陽能熱發(fā)電的穩(wěn)定、有序、高效發(fā)展。
第三，完善熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)機制。太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域的核心問題就是熱發(fā)電技術(shù)，涉及的技術(shù)種類復(fù)雜，技術(shù)要求較高。因此，要發(fā)展太陽能熱發(fā)電，其前期的科研投入相比太陽能其他領(lǐng)域成本更高。由于企業(yè)對熱發(fā)電的技術(shù)研發(fā)投資不足，研發(fā)能力較弱，這就需要國家加大對太陽能熱發(fā)電的技術(shù)支持。一方面，采用財政補貼、稅收優(yōu)惠、低息貸款等傳統(tǒng)的激勵措施，幫助企業(yè)降低科研投入的成本。另一方面，建立人才培養(yǎng)體系，在高校中整合光學、熱學、材料學等教學資源，設(shè)置太陽能熱發(fā)電技術(shù)的專業(yè)課程，培養(yǎng)熱發(fā)電專業(yè)人才；促進企業(yè)與科研機構(gòu)、高校的合作與交流，幫助企業(yè)培養(yǎng)自身的人才隊伍。除此之外，還應(yīng)設(shè)立國家級的太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究中心，攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的同時對企業(yè)技術(shù)難題加以指導(dǎo)，幫助企業(yè)盡快創(chuàng)造產(chǎn)值。
三、余論
關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；太陽能技術(shù)；應(yīng)用；有效性
太陽能是一種可再生的、清潔的、分布廣泛的、免費的能源。人類對太陽能的利用有悠久的歷史。太陽能利用主要包括太陽能熱利用和太陽能光利用。太陽能熱利用應(yīng)用很廣，如太陽能熱水、供暖和制冷、太陽能淡化海水、太陽能熱動力發(fā)電等。太陽能光利用主要是太陽能發(fā)電和太陽能制氫。由于常規(guī)能源短缺，在世界各國政府的大力支持下，作為可再生能源主力的太陽能將在全球能源供應(yīng)中扮演越來越重要的角色。
一、太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用類型
（一）太陽能熱利用技術(shù)
1、采暖系統(tǒng)
現(xiàn)階段主要采用的太陽能采暖中，被動式采暖應(yīng)用的范圍相對于主動式采暖更大。采用太陽能采暖方式可以有效地降低采暖過程中的環(huán)境污染問題，并且采暖的成本較低，噪音影響小。但是受天氣的限制較大，整體熱能轉(zhuǎn)換效率相對較低。在陰雨天氣或者夜間，整體采暖效果欠佳。解決方案是配合其他類型的采暖來滿足室內(nèi)采暖需求。在采暖中應(yīng)用太陽能技術(shù)，其技術(shù)的研究重點就是利用率的提高和回收期的減少。
2、太陽能熱水系統(tǒng)
目前，太陽能熱水系統(tǒng)在綠色建筑中得到了廣泛應(yīng)用，國家已在某些省市強制要求12層以下的建筑必須使用該系統(tǒng)。建筑行業(yè)的大趨勢就是以低能耗、低污染為基點的綠色經(jīng)濟模式，太陽能資源正具備很大的發(fā)展?jié)摿ΑＴ趪艺叩拇罅Ψ龀窒拢A(yù)計到2020年，全國太陽能熱水系統(tǒng)總集熱面積將達到3億平方米。我國太陽能資源豐富，年平均總?cè)照招r數(shù)比較充裕，足以說明太陽能熱水系統(tǒng)在未來有著美好的發(fā)展前景和利用空間，希望該系統(tǒng)能與綠色建筑緊密結(jié)合，能夠使建筑節(jié)省更多的能源，促進綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。從整體而言，中國太陽能光熱利用在全世界所占的比例都比較大。
3、太陽能冷氣空調(diào)系統(tǒng)
太陽能輻射量變化幾乎與冷氣空調(diào)負載或電力尖峰負載同步，因此太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展一直被重視，也能將目前國內(nèi)太陽熱能系統(tǒng)偏重于盥洗應(yīng)用的市場，拓增至冷卻空調(diào)應(yīng)用市場領(lǐng)域。現(xiàn)階段使用熱能驅(qū)動的空調(diào)系統(tǒng)其熱源主要來自鍋爐、氣電共生、引擎廢棄以及太陽熱能等。其系統(tǒng)運行由于無機械式耗能的壓縮機，只有冰水泵、冷卻水泵以及熱水泵，其特性是結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)安靜、維護簡單、制冷成本低廉以及節(jié)約能源等。熱能驅(qū)動的空調(diào)系統(tǒng)并無使用CFCs（氟氯碳）化合物作為冷媒，無污染環(huán)境的問題，是具環(huán)保概念的空調(diào)系統(tǒng)。
（二）太陽能發(fā)電技術(shù)
利用太陽能電池，光伏發(fā)電可以借助半體界面具備的光生伏特特點，實現(xiàn)光能向電能的直接轉(zhuǎn)變。在串聯(lián)太陽能電池之后，展開封裝保護工作，可以組成大面積的太陽能電池構(gòu)件，并結(jié)合功率控制設(shè)備構(gòu)成光伏發(fā)電裝置。光伏行業(yè)方面要結(jié)合自身豐富的發(fā)展經(jīng)驗，適當擴大生產(chǎn)量與生產(chǎn)規(guī)模，并降低成本。其中，發(fā)電成本需要具體參考經(jīng)濟使用年限、整體系統(tǒng)價格、利率、運行費用與維護、保險費用等因素，對成本造價進行合理預(yù)算。
現(xiàn)階段，我國現(xiàn)代居民住宅區(qū)內(nèi)部的工程照明系統(tǒng)，選用太陽能發(fā)電為輔電源。通過太陽能發(fā)電，在一定程度上實現(xiàn)了對能源消耗量的降低，同時降低了太陽輻射能帶來的影響，實現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化與保護。此外，太陽能熱發(fā)電內(nèi)容主要是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓罄脽崮苓M行發(fā)電，在建筑節(jié)能技術(shù)方面同樣得到廣泛應(yīng)用。
二、提高節(jié)能建筑中太陽能技術(shù)應(yīng)用有效性對策
首先，政府應(yīng)當及時出臺支持發(fā)展太陽能技術(shù)發(fā)展，和鼓勵太陽能技術(shù)應(yīng)用于建筑中的政策，并給予資金和技術(shù)支持，還要推動提高民眾的節(jié)能環(huán)保意識，使其更樂意接受和使用太陽能產(chǎn)品。其次，提高民眾對太陽能技術(shù)的支持度，不僅需要政府的努力，社會組織通過動員活動，提高民眾對能源的保護意識，對太陽能技術(shù)的了解，以及對太陽能技術(shù)應(yīng)用于建筑的支持。最后，建筑行業(yè)及太陽能行業(yè)應(yīng)該加強聯(lián)系和交流，共同探討出合適的建筑項目，以推動太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用；建筑人員應(yīng)該主動了解更多太陽能技術(shù)，太陽能技術(shù)研究人員應(yīng)該對我國不同地區(qū)、不同類型的建筑都有充分的了解，結(jié)合不同建筑的功能需求和設(shè)計生產(chǎn)出合適的太陽能產(chǎn)品，推動其應(yīng)用在建筑中。
三、結(jié)語
總而言之，我國的許多行業(yè)都會消耗大量的能源與資源，這導(dǎo)致我國能源儲備受到威脅，必須要尋找新能源來緩解能源消耗的壓力。從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，太陽能作為一種清潔的可再生能源，具有不容低估的生命力和廣闊市場，在建筑節(jié)能中充分利用好太陽能有著重要而現(xiàn)實的意義。隨著太陽能建筑一體化技術(shù)的發(fā)展，太陽能在現(xiàn)代城市建筑中的利用將朝著功能化、美觀化和生態(tài)化的方向發(fā)展。
參考文獻：
[1]劉純.集中太陽能系統(tǒng)在居住建筑中的應(yīng)用[J].山西建筑，2017，
09：184-185.
[2]柳強，王克周，吳志云，楊宏亮，楊瀅.基于太陽能節(jié)能建筑系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J].建材與裝飾，2016，47：114-115.
[3]淮建峰.太陽能住宅建筑設(shè)計研究評述[J].四川水泥，2016，09：92.
關(guān)鍵詞：太陽能；暖通空調(diào)；采暖；制冷
中圖分類號： TK51文獻標識碼： A
一、前言
太陽能作為一種清潔能源，被世界各國應(yīng)用于各種領(lǐng)域，我國幅員遼闊，太陽能資源極其豐富，將太陽能應(yīng)用于暖通空調(diào)技術(shù)中，不僅能夠有效節(jié)約能源，還可以起到良好環(huán)保的效果，是一種不可多得的清潔高科技。
二、太陽能及太陽能空調(diào)概述
太陽能取之不盡，用之不竭。我國是太陽能資源十分豐富的國家,三分之二的國土年日照在2200小時以上，年輻射總量大約在每年3340~8360MJ/m2,相當于110~250KG標準煤/m2。根據(jù)我國氣象部門測量年輻射總量的大小,一般將我國大陸部分劃分為四個太陽輻射資源帶,即一類地區(qū)(≥6700MJ/m2)，二類地區(qū)(5400~6700MJ/m2)，三類地區(qū)(4200~5400MJ/m2)，四類地區(qū)(＜4200MJ/m2)，即使我國太陽能較差的地區(qū)，年輻射總量也接近東京(4220MJ/m2)，高于倫敦(3640MJ/m2)、漢堡(3430MJ/m2)這些世界上太陽能利用較好的城市。每年到達地球表面的太陽輻射能相當于190×104億噸標準煤，約為全世界一次能源消費總量的1.56×104倍。太陽能具有清潔安全、無需開采和運輸?shù)葍?yōu)點。我國幅員遼闊，擁有十分豐富的太陽能資源。太陽能在暖通空調(diào)中的應(yīng)用研究越來越廣泛。
太陽能空調(diào)是利用太陽光輻射為能源進行制冷工作的空調(diào)系統(tǒng)。太陽能空調(diào)所需的能源部分或全部來自太陽能。使用太陽能空調(diào)，不僅可以彌補供電缺口，還可以為創(chuàng)建環(huán)保模范城市做出貢獻。推廣使用太陽能空調(diào)，既沒有使用電空調(diào)所帶來的城市熱島效應(yīng)，也由于不使用氟里昂等有害物質(zhì)而不會破壞大氣環(huán)境。所以說太陽能空調(diào)是名副其實的綠色節(jié)能空調(diào)。目前太陽能空調(diào)主要包括：太陽能電制冷空調(diào)、太陽能熱制冷空調(diào)、太陽能熱泵、太陽能液體除濕空調(diào)等。太陽能制冷空調(diào)主要包括：太陽能蒸汽壓縮式制冷空調(diào)、太陽能吸收式制冷空調(diào)、太陽能噴射式制冷空調(diào)等。
三、在暖通空調(diào)中利用太陽能采暖
1、被動式太陽能采暖
被動式太陽能不采暖過程中不需要其它輔助能源，只要在注意建筑方位和建筑構(gòu)件的合理擺放，就可以充分的利用太陽能進行采暖。這類太陽能建筑的造價較低，節(jié)能效果較好，是當前太陽能應(yīng)用較為普遍的方式。較為常見的被動式太陽房，一般是通過直接照射到建筑物內(nèi)部的太陽光產(chǎn)生的熱量，也有利用建筑物外側(cè)的護圍接受太陽的照射，通過這部分熱量來對室內(nèi)空氣加熱。這樣可以大大降低單位面積的采暖負荷，節(jié)省供暖能耗。
2、主動式太陽能采暖主動式太陽能采暖用電作為輔助能源，驅(qū)動被太陽能加熱的水在管道中循環(huán)流動，向房間供熱。這種采暖系統(tǒng)通常包括太陽能集熱器、風機、水泵、散熱器和儲熱器等。
隨著太陽能集熱器產(chǎn)品的研制開發(fā)，具有工作溫度高、承壓能力大、耐冷熱沖擊、抗冰雹等獨特優(yōu)點的熱管式真空管太陽能集熱器使主動式太陽能采暖系統(tǒng)的應(yīng)用成為可能。
在某些高緯度地區(qū)為解決凍結(jié)問題，還采用了雙回路強制循環(huán)系統(tǒng)。在儲熱水箱中設(shè)計與太陽能集熱器連接的換熱器，由集熱器、換熱器及循環(huán)水泵組成第一回路，在該回路中灌注防凍液。由熱水箱、散熱器及相應(yīng)水管路組成第二回路，被加熱的水在水箱內(nèi)通過換熱器盤管進行間接加熱。第一回路的大部分管路暴露于室外，第二回路置于室內(nèi)。
為了彌補太陽能供給功率與供熱負荷需求在時間上的不一致性，燃油鍋爐和電加熱器等輔助熱源應(yīng)用在不同的系統(tǒng)中。利用顯熱、潛熱和化學反應(yīng)等各種方式的儲熱技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和研制開發(fā)。
此外，地板輻射采暖在歐洲國家有著廣泛的應(yīng)用。地板輻射采暖的供水溫度50℃、回水溫度40℃、地板表面溫度24℃，具有節(jié)省房間有效面積、便于房間裝修、使人感到舒適等特點。由于所需的供水溫度與太陽能集熱器出口水溫接近，因此太陽能地板輻射采暖是節(jié)能采暖發(fā)展的方向。
四、在暖通空調(diào)中利用太陽能制冷
目前利用太陽能制冷主要有兩大途徑：利用光電轉(zhuǎn)換器等實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，以電制冷；利用太陽能集熱器等實現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換，以熱制冷。前者先把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電來制冷，成本太高。所以，目前主要研究利用太陽能的熱來實現(xiàn)制冷，其主要方式有：吸收式制冷、吸附式制冷和噴射式制冷。
1、太陽能吸收式制冷
吸收式制冷最有代表性的就是溴化鋰吸收式制冷，它利用沸點較低的水作為制冷劑，沸點較高的溴化鋰作為吸收劑，太陽能作為吸收式制冷中加熱溶液產(chǎn)生高壓蒸汽的熱源。在溴化鋰吸收式制冷循環(huán)中，從太陽能集熱器出來的熱水，在發(fā)生器中加熱溴化鋰溶液；溶液被加熱后，沸點較低的水被蒸發(fā)，蒸發(fā)后的水蒸氣進入冷凝器冷凝成水，冷凝水經(jīng)膨脹閥降壓后進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中低溫低壓的水吸收冷水的熱量蒸發(fā)，從而達到降低冷水溫度的目的。此時，由于發(fā)生器中溴化鋰溶液中的水分不斷析出而使溶液濃度升高，后經(jīng)調(diào)節(jié)閥降壓后流入吸收器，吸收來自蒸發(fā)器中的水蒸氣，使溶液濃度降低，并再次送入發(fā)生器循環(huán)使用。
2、太陽能吸附式制冷
太陽能吸附式制冷系統(tǒng)主要是將太陽能用于吸附材料的再生活化，該系統(tǒng)主要包括太陽能集熱板、吸附發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)器。它利用太陽能加熱吸附發(fā)生器，使被吸附的氣態(tài)制冷劑不斷地受熱解析出來，在冷凝器中冷凝成液體，再流入蒸發(fā)器。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中不斷蒸發(fā)而實現(xiàn)制冷，而蒸發(fā)的氣態(tài)制冷劑在吸附發(fā)生器中又被吸附劑吸附，吸附飽和后再次被太陽能加熱而解吸，完成循環(huán)使用。
3、太陽能噴射式制冷
太陽能噴射式制冷主要是利用太陽能集熱器加熱制冷劑產(chǎn)生一定壓力的蒸汽，然后制冷劑蒸汽通過噴嘴噴射進行制冷。在冬、夏季太陽能制冷系統(tǒng)都可以充分利用太陽能能，設(shè)備利用率高，并且其制冷系統(tǒng)設(shè)計簡單，控制方便，機組的噪聲和振動比較小。但是，為了保證系統(tǒng)的可靠運行，往往需另設(shè)輔助鍋爐，導(dǎo)致其初投資比較大，特別是太陽能吸收式制冷，制冷機的構(gòu)造復(fù)雜，國內(nèi)尚無小型吸收式制冷機商業(yè)生產(chǎn)廠家。
五、太陽能與熱泵節(jié)能干燥技術(shù)
太陽能干燥室一般可分為溫室型和集熱器型兩大類，實際應(yīng)用中還有兩者結(jié)合的半溫室型或整體式太陽能干燥室。
1、溫室型太陽能干燥室
溫室型太陽能干燥室是一種具有排濕口的溫室。這種干燥室的東、西、南墻及傾斜屋頂均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料，太陽能透過玻璃進入干燥室后，輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，其轉(zhuǎn)換效率取決于木材表面及墻體材料的吸收特性。一般將墻體(或吸熱板)表面涂上黑色涂料以提高對太陽能的吸收率。溫室型干燥室一般為自然通風，如有條件也可以裝風機實行強制通風，以加快木材的干燥速度。
溫室型干燥室的優(yōu)點是：造價低；建造容易；操作簡單；干燥成本低。它的缺點是：保溫性能不好，晝夜溫差大；干燥室容量少。
2、集熱器型太陽能干燥室
這類干燥室是利用太陽能空氣集熱器把空氣加熱到預(yù)定溫度后，通入干燥室進行干燥作業(yè)的。從操作系統(tǒng)來看，此類型太陽能干燥室可以比較好地與常規(guī)能源干燥裝置相結(jié)合，用太陽能全部或部分地代替常規(guī)能源。且集熱器布置靈活，干燥室容量較大。但集熱器型比溫室型投資大，干燥成本高一些。集熱器型干燥室都采取了強制通風，除集熱器系統(tǒng)有風機外，干燥室內(nèi)設(shè)有循環(huán)風機。
六、結(jié)束語
綜上所述，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的加強，以及我國科技的進步，太陽能這種清潔能源將能夠被更好的利用于暖通空調(diào)中，和建筑節(jié)能環(huán)保的理念相結(jié)合，為我國的節(jié)能和環(huán)保事業(yè)作出更大的貢獻。1
【參考文獻】
[1]羅振濤.我國的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)[J]太陽能，2011（4):8-11
【關(guān)鍵詞】 太陽能熱水系統(tǒng)； 建筑節(jié)能；建筑一體化；建筑節(jié)能； 城市開發(fā)； 新能源；陽光；
中圖分類號： S214.2 文獻標識碼： A 文章編號：
引言 隨著經(jīng)濟的高速增長,中國由能源凈出口國變成凈進口國,能源總消費已大于總供給,能源需求的對外依存度迅速增大。煤炭、電力、石油和天然氣等能源在中國都存在缺口,其中,石油需求量的大增以及由其引起的結(jié)構(gòu)性矛盾日益成為中國能源安全所面臨的最大難題。在資源如此緊張的形勢下,住宅建筑能耗卻占了全國能耗的32％。我國既有的近400億平方米的建筑基本上是高耗能建筑,單位面積采暖能耗相當于氣候條件相近發(fā)達國家的2～3倍。目前我國每年新建建筑近20億平方米,超過所有發(fā)達國家建設(shè)量的總和,但95％以上仍是高能耗建筑。預(yù)測在未來的幾年即到2020年,我國還將建成約200億平方米建筑。如果再不采取節(jié)能措施、不推行建筑節(jié)能材料,2020年建筑能耗將達到11億噸標準煤,相當于目前建筑所消耗能源的三倍。
高效利用太陽能提供住宅建筑的復(fù)合能量系統(tǒng),以滿足住宅的使用功能需求以及安全、便利、舒適、健康的環(huán)境需求,是發(fā)展太陽能建筑的目標,國內(nèi)外太陽能與建筑完美結(jié)合的形勢并不樂觀,太陽能的普及率僅為7.6%,盡管國家經(jīng)貿(mào)委已規(guī)劃未來15年內(nèi)我國太陽能熱水器普及率達到25%,但是面臨的困難很多,需要國家的大力支持和社會各界的努力。太陽能熱水器雖有諸多優(yōu)點,但是與建筑完美結(jié)合進程緩慢,太陽能熱水器還沒有有機地大規(guī)模溶入建筑設(shè)計與施工中,市場刺激和國家立法都有待加強,太陽能熱水器整體水平有待提高,以便適應(yīng)與建筑結(jié)合的要求,如果太陽能熱水器產(chǎn)品標準不統(tǒng)一,給建筑應(yīng)用帶來困難。
1 太陽能的利用形式
太陽能的轉(zhuǎn)換和利用方式有光———熱轉(zhuǎn)換、光———電轉(zhuǎn)換和光———化學轉(zhuǎn)換。接收或聚集太陽能使之轉(zhuǎn)換為熱能，然后用于生產(chǎn)和生活的一些方面，是光———熱轉(zhuǎn)換即太陽能熱利用的基本方式。太陽熱水系統(tǒng)是太陽能熱利用的主要形式，它是利用太陽能將水加熱儲于水箱中以便利用的裝置。太陽能產(chǎn)生的熱能可以廣泛的應(yīng)用于采暖、制冷、干燥、蒸餾、溫室、烹飪以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域，并可進行太陽能熱發(fā)電。利用光生伏打效應(yīng)原理制成的太陽能電池，可將太陽的光能直接轉(zhuǎn)換成為電能加以利用，成為光———電轉(zhuǎn)換即太陽能光電利用。光———化學轉(zhuǎn)換尚處于研究開發(fā)階段，這種轉(zhuǎn)換技術(shù)包括半導(dǎo)體電極產(chǎn)生電而電解水產(chǎn)生氫、利用氫氧化鈣或金屬氫化物熱分解儲能等
2 太陽能熱水器的使用
對于太陽能熱水器我們太熟悉了,許多家庭夏天都使用太陽能熱水器提供生活用熱水或洗澡等用水。同樣太陽能熱水器的大規(guī)模使用,對于建筑耗能的節(jié)約也是有極大作用的。例如:某小區(qū)中央熱水系統(tǒng)工程6年前安裝了平板型太陽能供熱系統(tǒng),供應(yīng)小區(qū)4棟住宅樓及一棟大型寫字樓的熱水。安裝后日出水量達20立方米,一月能出600多噸熱水,特別穩(wěn)定。沒有太陽的時候,他們就燒天然氣補充熱水。一年光熱水就節(jié)省10萬元,3年就收回了成本。
3太陽能熱水器在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用
3. 1 空調(diào)排風余熱/余冷回收太陽能熱水器換熱裝置 熱管換熱裝置可有效回收空調(diào)排風余熱/余冷。目前板式和轉(zhuǎn)輪式能量回收空調(diào)雖然熱交換效率值較高,但板換及轉(zhuǎn)輪易堵塞、不易維修,且存在空氣交叉污染等不利因素。太陽能熱水器式能量回收空調(diào)機組能有效地避免上述弊端,其新風換氣系統(tǒng)更具有獨特優(yōu)勢。在冬季運行時,新風先由太陽能熱水器冷凝段預(yù)熱后再進入空調(diào)器內(nèi)處理后送入室內(nèi),而室內(nèi)回風經(jīng)過熱管蒸發(fā)段放熱后再排出室外,從而使排風余熱得以回收,減少了空調(diào)器負荷;夏季運行時,新風先經(jīng)過太陽能熱水器蒸發(fā)段預(yù)冷后,再與室內(nèi)部分回風混合,提高空調(diào)系統(tǒng)制冷能力和除濕能力,可實現(xiàn)降低空調(diào)能耗、提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的雙重功能[1]。
3. 2 真空太陽能熱水器供熱系統(tǒng) 真空太陽能熱水器采暖系統(tǒng)內(nèi)部注入一種無毒無味的太陽能熱水器超導(dǎo)液,系統(tǒng)在真空狀態(tài)下工作[2]。超導(dǎo)液在蒸發(fā)段受熱蒸發(fā)成氣體,通過管路傳至散熱器,釋放出液化潛能,冷凝成液體流回到鍋爐本體。真空太陽能熱水器采暖系統(tǒng)的傳遞效率可達90%。與普通熱水供暖系統(tǒng)相比,真空太陽能熱水器供暖系統(tǒng)具有以下特點:
對于同樣的熱負荷,真空太陽能熱水器供熱時所需的介質(zhì)質(zhì)量流量要比熱水流量少得多。散熱器中的熱媒供回溫差與室內(nèi)溫差較大,可以大大節(jié)省散熱設(shè)備的面積。
超導(dǎo)液受熱氣化后,熱惰性小,凝固點低(-40攝氏度以下),因而冬季可防凍,非常適宜于間歇供暖系統(tǒng)。
超導(dǎo)介質(zhì)具有可隨室外氣溫調(diào)節(jié)鍋爐運行溫度的優(yōu)點,最低運行溫度可達45攝氏度
系統(tǒng)運行成本低,無需補水。
3. 3 自然通風熱/冷回收太陽能熱水器換熱裝置 對于豎井通風的自然排風系統(tǒng),如安裝常規(guī)換熱器,有可能由于壓力損失過大而導(dǎo)致通風失敗。由于太陽能熱水器換熱器具備優(yōu)良的傳熱性能和靈活的結(jié)構(gòu)形式,因而能夠在豎井風道自然排風系統(tǒng)得到有效利用。實驗表明,在風道風速0. 5 m/s,熱回收效率50%的情形下,太陽能熱水器換熱器引起的壓力損失約為1 Pa。太陽能熱水器換熱器應(yīng)用在自然排風系統(tǒng)的能源回收時,其整體性能受管外翅片形式、太陽能熱水器排列方式、管排數(shù)量、氣流速度等多種因素的相互制約。隨風速的提高,太陽能熱水器換熱器熱交換效率降低而阻力增大[3]。
4太陽能熱水器在太陽能熱利用領(lǐng)域的應(yīng)用
太陽能熱水器所具有的高導(dǎo)熱性、熱二極管性等諸多優(yōu)良性能使其在太陽能熱利用中得到了廣泛的應(yīng)用
4 1 太陽能熱水器式太陽能熱水系統(tǒng) 太陽能熱水器式太陽能集熱器作為新一代太陽能集熱元件,在太陽能熱水器領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其中應(yīng)用最為普及的是平板式太陽能熱水器集熱器。平板式太陽能熱水器太陽能熱水器采用熱管的蒸發(fā)段代替普通平板集熱器中的吸熱板,太陽輻射能被集熱板吸熱傳給太陽能熱水器蒸發(fā)段。太陽能熱水器的冷凝段置于蓄熱水箱中,來自蒸發(fā)段的高溫太陽能熱水器工質(zhì)蒸氣在冷凝段冷凝,冷凝熱釋放于熱水箱中。太陽能熱水器蒸發(fā)段帶集熱翅片,并鍍有光譜選擇性吸收涂層,以增加系統(tǒng)的集熱性能。與普通的太陽能熱水器相比,太陽能熱水器式太陽能熱水器具有以下優(yōu)點[4]:
啟動快,傳熱元件可將收集的太陽輻射能迅速傳遞到水箱。
日平均熱效率可達60%,高于普通的太陽能熱水器。
集熱器真空管與水分離,在-40e的低溫狀態(tài)也不會凍裂,適合嚴寒地區(qū)使用。
集熱器真空管內(nèi)無水,避免了真空管內(nèi)的結(jié)垢問題;此外,少量真空管損壞,熱水器亦可正常運行。
可防止夜間和陰雨天的倒流散熱現(xiàn)象,有利于提高系統(tǒng)熱效率。
4. 2 太陽能熱水器式高溫太陽能集熱器件 目前,太陽能熱水器換熱器在太陽能高溫集熱方面也有一定的應(yīng)用。在太陽能電站的太陽能吸收塔、高溫聚焦器,利用高溫太陽能熱水器束作為太陽輻射能吸收器。太陽輻射反射鏡將太陽能輻射能集中于吸收塔或高溫聚焦器,太陽能熱水器束吸收器吸收熱量后傳給熱力循環(huán)工質(zhì)液體,熱力循環(huán)工質(zhì)液體被加熱后驅(qū)動熱力發(fā)電機組,從而實現(xiàn)太陽能熱電轉(zhuǎn)換。
4 結(jié) 語
太陽能熱水器作為一種高效的換熱元件,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、換熱器進出口壓降低及無需消耗輔助動力等優(yōu)點,在建筑節(jié)能領(lǐng)域的研究應(yīng)用越來越受到關(guān)注。相關(guān)的研究結(jié)果表明,基于太陽能換熱器的各種熱利用裝置在余熱/余冷回收利用及太陽能高效收集等方面均具有較大的優(yōu)越性。并隨著金屬管材與液體工質(zhì)相容性性能的改善及太陽能熱水器換熱性能的不斷強化,基于太陽能熱水器換熱器的各種熱利用裝置的熱力性能及運行經(jīng)濟性也必將逐步提高,在建筑節(jié)能領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景[5]。
參考文獻
[1] 張景玲,萬建武.太陽能熱水器式空調(diào)機組在空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用研究[J].廣州大學學報, 2006(6): 81-85.
[2] 黃文勝,羅清海,湯廣發(fā).太陽能熱水器技術(shù)與建筑節(jié)能一太陽能熱水器節(jié)能應(yīng)用[J].能源工程, 2004(1): 61-62.
[3] 莊 深,顧平道,李英娜.太陽能熱水器換熱器在賓館實驗排風能量回收中的經(jīng)濟分析[J].制冷與空調(diào), 2000(3): 79-83.
關(guān)鍵詞：太陽能；光伏電技術(shù)；建筑設(shè)計
一、關(guān)于太陽能光伏電技術(shù)
眾所周知，如果沒有太陽，地球?qū)⑾萑胍黄诎抵校膊粫写合那锒募局f，這也直接說明了太陽能與人類的生存息息相關(guān)。由于地球上不可再生能源的儲量有限，不斷的開采并非長久之計，在眾多科學家的共同努力下，太陽能逐漸走入了科學家的研究范圍。由于太陽能可以持續(xù)提供清潔能源，這樣就會減輕人類對傳統(tǒng)不可再生能源的依賴，進而減少了傳統(tǒng)不可再生能源所引起的環(huán)境污染，可謂一舉兩得。
太陽能光伏電技術(shù)所帶來的好處不言而喻，基本可以概括如下：首先，太陽能通過一定的轉(zhuǎn)換之后，可以為人類的基礎(chǔ)機械設(shè)備進行供電、供熱、制冷以及照明等等，除此之外，還可以用來制造其它能源，譬如氫，它已是科學界公認的高能清潔燃料；其次，太陽能在地球的各個角落都有存在，絲毫不用擔心太陽能枯竭的情況出現(xiàn)；最后，太陽能的利用效率還沒有得到百分百的開發(fā)，但是已經(jīng)為人類帶來了可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。相信在今后太陽能的利用率能夠有更進一步的提升。
二、太陽能光伏發(fā)電的原理及系統(tǒng)組成
太陽能光伏發(fā)電的基本結(jié)構(gòu)如下：太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池構(gòu)成。在整個發(fā)電過程中主要利用了半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，太陽能經(jīng)過半導(dǎo)體制成的太陽能光電板，在經(jīng)過一定的處理之后變?yōu)榱酥绷麟姟Ｈ缓笤偻ㄟ^逆變器（電力調(diào)節(jié)器），這樣就可以將直接得到的直流電轉(zhuǎn)換成人類能夠直接利用的交流電，在經(jīng)過國家電網(wǎng)的配電系統(tǒng)運輸?shù)接秒娫O(shè)備之上。但是在這個過程中，太陽能發(fā)電部門的管理人員必須做好能源的監(jiān)測工作，一旦發(fā)現(xiàn)在用電需求量過大使得太陽能供能不足，應(yīng)該立刻使用電網(wǎng)補充不足的電力。總而言之，太陽能光伏發(fā)電就是通過一定的化能轉(zhuǎn)換裝置將太陽能轉(zhuǎn)換為人類能夠直接利用的能源。
三、太陽能光伏電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀
自進入21世紀以來，太陽能光伏電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展腳步從未停滯，由于所帶來的經(jīng)濟效益極為可觀，而且?guī)缀醪粫θ祟惖纳瞽h(huán)境造成污染，所以稱為了人類重點使用和開發(fā)的能源。顯而易見，太陽能的迅猛發(fā)展，給人類帶來了不容忽視的巨大經(jīng)濟效益。通過對2003年世界各種太陽能發(fā)電的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可知：太陽能發(fā)電的主要國家是日本、美國以及歐洲各國，而這也是他們經(jīng)濟增長極為迅速的時候，可見太陽能提供了可再生能源，對于國家經(jīng)濟的發(fā)展有非常重要的意義。隨著我國科學家的不斷努力，積極吸取國外的先進經(jīng)驗，并不斷開發(fā)新技術(shù)，我國的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，為國家經(jīng)濟的發(fā)展提供了便利。
四、太陽能光伏電系統(tǒng)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用實例
太陽能的利用一直是眾多科學家爭相討論的問題，實質(zhì)上，建筑工程設(shè)計師也需要實施考慮建筑施工與太陽能利用的平衡點，既保證建筑施工質(zhì)量和美觀效果，也能使得用戶能夠在正常生活中利用太陽能光伏技術(shù)來保障家用電器設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。接下來筆者將詳細介紹兩種建筑設(shè)計中需要考慮的太陽能光伏電技術(shù)，以供廣大人員參考。
（一）直接在屋頂安裝的模式
這種模式在我國家庭用戶中較為常見，由于安裝過程便捷，而且家庭用電量并非十分巨大，所以受到了廣大普通居民的一致好評，據(jù)統(tǒng)計，這種太陽能光伏電系統(tǒng)的安裝模式在世界上也是應(yīng)用最為廣泛的。通過將太陽能光電板安裝在建筑的屋頂，然后再利用太陽能光伏電技術(shù)，可以保障整個建筑群的正常供電，既節(jié)約了國家資源，使用起來也不用擔心停電的問題使得工作學習生活出現(xiàn)問題。針對這種安裝模式可以很大程度的降低傳統(tǒng)能源的使用頻率，減少對環(huán)境的污染。具體的安裝結(jié)構(gòu)在國外已經(jīng)取得了非常大的成功。
（二）墻面外掛模式
對于某些建筑群而言，屋頂往往是有其他用處或者不可安裝太陽能光伏電板，那么用戶可以在建筑墻體外面加掛光電板，這樣也能夠達到太陽能發(fā)電的基本要求。由于在建筑施工過程中，工程設(shè)計師也會考慮綠色建筑技術(shù)，即保障建筑正常居住的情況還會考慮能源的使用情況，通過會考慮到太陽能光伏電系統(tǒng)和建筑結(jié)構(gòu)如何有機結(jié)合在一起。具體來說，在陽光充足的墻面部分使用光電板，可以大幅提高太陽能的利用效率，而且在墻體上更加容易避免外界環(huán)境多太陽能光伏電板的腐蝕，間接提高了其使用壽命，而用戶也能獲得太陽能發(fā)電所帶來的大量好處。所以我們必須在建筑設(shè)計之初就充分的考慮新技術(shù)和建筑設(shè)計的緊密結(jié)合，下面的例子中我們將看到一些成功的典范。在2005年末在德國新建成的Mont—Cenis學院同樣全面的應(yīng)用了太陽能光伏電技術(shù)，整個建筑的墻面和屋頂均使用了太陽能光電板作為建筑的圍護結(jié)構(gòu)。
結(jié)語
綜上所述，太陽能在國家電網(wǎng)的支持下，能夠為人類用電設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)提供一個有力保障。在建筑設(shè)備中，建筑人員務(wù)必要運用豐富的建筑理論知識和嫻熟的施工技術(shù)，再結(jié)合具體的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)來完成整個建筑工程的施工，這就是建筑工程質(zhì)量的保障，也是對國家綠色建筑的積極響應(yīng)，保障了居民生活水平，也減少了對環(huán)境的污染。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是一種具有廣大發(fā)展?jié)摿Φ母呖萍技夹g(shù)，太陽能也是一種持續(xù)可再生的清潔能源，電力產(chǎn)業(yè)的有關(guān)人員應(yīng)該不遺余力的投身到太陽能光伏電技術(shù)的研究和開發(fā)過程中，為國家電網(wǎng)的高質(zhì)量高效率運轉(zhuǎn)提供有力保障。
參考文獻：
[1]王建秋.建筑工程預(yù)算存在的問題及處理措施[J].經(jīng)濟視野，2012（4）
[2]宣曉東，鄭先友.光伏建筑一體化中建筑外觀的設(shè)計研究[J].工程與建設(shè)， 2007（4）
太陽能對于人類來說是一種取之不盡用之不竭的能源，對其加以充分利用可以實現(xiàn)對其它不可再生能源的節(jié)約和環(huán)境的保護。而現(xiàn)代建筑對于太陽能的廣泛應(yīng)用充分體現(xiàn)了建筑的綠色節(jié)能特征，具有非常好的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：
太陽能；建筑節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用
1太陽能技術(shù)概述
1.1太陽能技術(shù)的特點
太陽能是一種新型的可再生能源，與其它類型的能源相比具有較大的優(yōu)勢，其特征主要表現(xiàn)在：①普遍性。我們國家所擁有的太陽能資源是比較豐富的，2/3以上的國土面積年照射量超過兩千小時，有條件實現(xiàn)對太陽能的高效利用；②無污染性。煤炭和石油之類能源的利用，在其燃燒的過程當中會形成一些有害氣體和固體廢物，給生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響，而對于太陽能的應(yīng)用，是不會對自然環(huán)境形成污染的；③安全性。火力發(fā)電和核能發(fā)電等如果出現(xiàn)了安全事故，將會對生態(tài)環(huán)境形成嚴重的污染，導(dǎo)致環(huán)境危機的出現(xiàn)，給人們的生命財產(chǎn)安全造成威脅。而利用太陽能發(fā)電的方式卻具有非常高的安全性和可靠性；④大量性。在十一億年中，太陽只對自身形成了不到20%的消耗，所以太陽能對于人類來說可以說是取之不盡用之不竭的，它是太陽中裂變反應(yīng)所釋放的能量。
1.2應(yīng)用太陽能的優(yōu)勢
人類對太陽能加以應(yīng)用的優(yōu)勢可以體現(xiàn)在以下幾個方面：①能源豐富。有相關(guān)科研人員研究得出結(jié)論，太陽至少還能夠保證數(shù)十億年對地球太陽能的供應(yīng)，所以說它的豐富性是不言而喻的；②使用空間的廣泛性。在應(yīng)用太陽能的過程中通常不會受到地域因素的約束。在地球上幾乎所有的地方都能夠?qū)μ柲芗右蚤_發(fā)和利用，并不需要運輸，這種優(yōu)勢對于那些比較偏遠的山區(qū)來說能夠提供出更好的便利；③安全環(huán)保。太陽能是一種清潔性極強的能源，在對其加以開發(fā)和利用的過程當中并不會產(chǎn)生固體廢物、污水以及有害氣體，而且也不會形成噪音，對生態(tài)環(huán)境的保護極為有利，高度契合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求[1]。
2建筑節(jié)能技術(shù)對太陽能的具體應(yīng)用
2.1空調(diào)
所謂太陽能空調(diào)，就是將太陽能作為主要的動力來源，讓空調(diào)實現(xiàn)正常的運轉(zhuǎn)。其工作原理可以總結(jié)為以下兩個方面：①吸收式制冷。利用吸收劑形成的蒸發(fā)和吸收作用實現(xiàn)制冷。應(yīng)用太陽能集熱器實現(xiàn)對太陽能的收集，繼而形成熱空氣以及熱水，替代傳統(tǒng)鍋爐熱水輸入方式的制冷機。介于造價、工作效率以及工藝等方面的考慮，應(yīng)該充分確保制冷機在尺寸方面所具備的合理性，不能太小。該制冷形式的太陽能系統(tǒng)在中央空調(diào)當中得到了非常廣泛的應(yīng)用，規(guī)模比較大。②吸附式制冷。利用固態(tài)吸附劑實現(xiàn)對于制冷機的吸附而實現(xiàn)制冷作用。
2.2熱水器
在我們的日常生活當中，將太陽能資源應(yīng)用在熱水器中是最為普遍的一種應(yīng)用形式，利用太陽能熱水器的作用實現(xiàn)生活中熱水的獲得。在熱水器中對太陽能的充分利用，可以對建筑能源短缺的情況加以較好的緩解。
2.3發(fā)電
太陽能電池的應(yīng)用，實現(xiàn)了利用半導(dǎo)體界面的光生伏特特征進行光伏發(fā)電，形成了一套將光能轉(zhuǎn)化為電能的系統(tǒng)。將太陽能電池串聯(lián)，然后實施封裝保護的工作，實現(xiàn)了大面積太陽能電池構(gòu)件的組成，與功率控制設(shè)施相互結(jié)合，實現(xiàn)了光伏發(fā)電裝置的構(gòu)成。利用太陽能實現(xiàn)發(fā)電的企業(yè)應(yīng)該將以往的發(fā)展經(jīng)驗結(jié)合起來，使企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量進一步擴大，實現(xiàn)成本投入的降低。在發(fā)電成本的設(shè)定上應(yīng)該積極參照經(jīng)濟使用年限、系統(tǒng)運行和維護費用、市場價格波動以及利率等，結(jié)合這些對成本造價加以合理的預(yù)算。目前，我們國家一些現(xiàn)代化的居民住宅區(qū)的照明系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了利用太陽能發(fā)電的輔助式電源。太陽能發(fā)電方式的利用可以實現(xiàn)其它能源效率量的減小，同時還能讓太陽輻射帶來的影響大大降低，達成保護和優(yōu)化生態(tài)環(huán)境的目的。而太陽能熱發(fā)電是把太陽輻射直接轉(zhuǎn)化成熱能，繼而利用所產(chǎn)生的特能實現(xiàn)發(fā)電，該技術(shù)在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用也較為普遍。
2.4沼氣
對于太陽能加以轉(zhuǎn)化的方式是多種多樣的，在植物秸稈方面的應(yīng)用是其重要的轉(zhuǎn)換方式之一。利用生物質(zhì)供給建筑的照明和供暖系統(tǒng)能源的消耗，構(gòu)建集成太陽能的恒為沼氣系統(tǒng)，這是現(xiàn)代化家住當中利用太陽能形成的最為重要的一種節(jié)能方式。太陽能沼氣在我們國家的農(nóng)村應(yīng)用較為廣泛，工作原理為主要工作原理就是利用太陽光進行加熱以及發(fā)酵。對發(fā)酵的過程加以分析可以看出，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)工作，并且形成了較大規(guī)模的發(fā)酵池基本上不需要利用其它加熱方式加以輔助。太陽能沼氣的優(yōu)勢不僅在于采光和加熱，是一種小型化，成本投入較低的土建工程。對于沼氣加以利用較為廣泛的用途有儲糧、照明、發(fā)電以及烹飪等。通常情況之下，沼氣池的容積是6m3，1d能夠產(chǎn)出大概1.2m3沼氣，相當于近4kg原煤的能量，基本可以滿足一個家庭1d的生活能源用量。1m3的沼氣能夠讓一個沼氣燈照明6h左右[2]。
3結(jié)束語
在現(xiàn)代建筑中，太陽能已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，成為了建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。對于太陽能的高效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)代建筑行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的推進，建筑行業(yè)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索，對太陽能應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)和工藝加以不斷的完善，結(jié)合我國各地區(qū)的實際情況，對太陽能加以充分的利用，為實現(xiàn)未來建筑對太陽能大面積的應(yīng)用提供保障。
參考文獻
[1]楊曉蘊.太陽能在建筑節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用分析[J].節(jié)能環(huán)保，2016.
