郑瑞澄:家用太阳能热水系统现状与发展

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2014-12-19
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国家太阳能热水器质量监督检验中心总工 郑瑞澄

    12月19日,在由《中国电子报》社主办的2014年中国热水器产业年会上,国家太阳能热水器质量监督检验中心总工郑瑞澄分析了家用太阳能热水系统现状与发展。以下是郑瑞澄的演讲实录。

郑瑞澄:各位代表下午好,下面我给大家讲的是家用太阳能热水系统的现状和发展。主要想从技术创新的方面来谈一下,今后如何来解决发展的瓶颈问题。

在这里用了太阳能热水系统,而不是大家非常熟悉的太阳能热水器,这是因为如果从更加准确的学术用语上来说国家的产品标准用的是家用太阳能热水系统,而不是太阳能热水器,在这个地方也可以看出来,如果我们要把一个所谓的家用太阳能热水器做好是一个复杂的系统工程,并不是一个部件能够解决的。

从这样几个方面来给大家介绍一下,首先是热利用的发展路线图,这里指单说我们太阳能热水的发展路线图,这样大家可以看,从国家层面也好,从世界全球的角度也好,怎么重视可再生能源和太阳能发展的。实际上我们是有一个非常美好的前景,这是第一。

然后看一下政策和市场的导向。政策和市场导向的话,有一些实际上是造成了现在所谓瓶颈的一个因素,但是从政策的导向更多的是给我们创造了更好的机遇。看哪些企业能够把握的住,因为现在确实太阳能热利用企业处于一个非常关键的洗牌阶段。从市场的方向和应用的潜力来说,我们有产品和技术的两个方面,而且城市和农村的市场是不同的。所以我们要根据不同的用户来解决我们的技术问题,从创新的模式来克服目前的遇到的瓶颈。我们来看一下太阳能热水的发展路线图,国际能源署供热制冷执委会,中国的执委会是在我们单位,就是中国建筑科学研究院,我们也参与了发展路线图整个制作和编写过程,因为中国是举足轻重的太阳能热利用的发展大国,如果离开了中国的参与,可以说太阳能热利用是残缺不全的,所以世界非常重视中国热利用形势。我们可以看一下,数据上就可以看得出来,从太阳能热水的规划的发展,中国的数据远远的大于其他的国家。

从20、30甚至到50,都是比其他的所有,不管是发达国家也好,发展中国家也好,或者说金砖国家,都无一例外。因此我们要建立信心,我们的将来是有很好的前景,不能只看到目前的困难。上面是203050,这是IEA/SHC规划的,这个单位是GWth,为什么要用瓦这个单位呢,是因为和太阳能利用的其他的,比如说光伏发电能够等同的换过去。大家知道热量的单位熟悉的是焦耳,就是国际的法定计量单位是焦耳。但是如果换成GW对我们来说更直观,用多长时间变成GW小时,就可以和发电量等同起来,这就比较简单。

我们国家过去喜欢用安装了多少多少平米的太阳能集热器来衡量,这个多少平米集热器和热量的直观性不是非常大,所以在欧洲率先的用了热利用,也是用这个GW的单位。它的衡量是怎么换算的呢?是每平米集热器相当于700瓦隔热量,这和光伏电磁等同,他的所谓的装机容量在实验室检测,是1000瓦的浮躁亮下面效益是多少,我们热利用每平米相当于700瓦怎么换算过来的呢,跟光伏等同,你在1000瓦太阳浮躁量下面,他的热利用系统效率是70%,这样每平米是700瓦,我们国家的数据提供给IEA,把我们安装总量,每平米多少,同样按照欧洲每平米700瓦这样参数提供给他们。

下面基本情景和积极情景,这是我们刚刚完成的国家的,我们中国自己的路线图的规划。分了两档,一个就是说我们在常规的,和现在差不多的环境下,条件下我们来推算究竟到了2050年,这是2050年的数据,我们要有多少的集热器安装量是9一平米,相当于629GW,我们是一个积极情景,我们除了现在的一些政策以外,我们可能由于环境污染问题等等,政府更加重视,群众的觉悟也越来越高,觉得我们是要用好的清洁能源,要用好的节能产品,哪怕我们可能付出的投入会高一些,我现在买一个太阳能热水器价钱会稍微高一些,但是我也愿意做,类似所有的都加上去,我们会达到15亿平米的安装的前景。所以说从太阳能热水的发展来说,它的前景是非常好的,不管是从世界上还是说我们国家。

再来看一下,在政策支持。大家知道太阳能光伏和政策支持的关联度非常之大,反过来说我们太阳能热水实际上过去是完全依靠市场发展的,并没有很多的政府的补贴。但是恰恰在2009年2010、2011年太阳能热水器进入家电下乡,以及节能惠民工程产品行列,就得到了一些补贴,这个是好事,其实也是造成现在发展瓶颈的一个原因。为什么呢?因为大家知道所谓紧凑式的太阳能热水器,后面会有图片,他在现在的条件下是只能用于农村市场的,家电下乡就提前预支了用户购买欲,他有了补贴本来可能要过两年要买,现在马上就买了,所以有一些太阳能企业过去曾经跟我们说把某一个村最后两户安装量都安装了,这种情况下确实后续,如果还是原来的单一的产品,肯定就没有太好的销路了,所以今年太阳能企业的整个的销售是有非常大的滑坡。

但是这只是指某一部分的政策,从另外一部分来说,比如说各个地方都出台了强制安装太阳能太水政策,比如说北京市已经是最后,尽管过去人大代表不停的有提案,但是他是最后一个出台太阳能热水的城市,但是他也已经出台了这个政策,已经有两年了。既然有这么多的强制安装政策在要求新建建筑一定要来安装太阳能热水的话,实际上对于太阳能企业应该是一个利好效益。可是好象情况也不尽然,我们要找出原因来为什么?是你自己企业问题还是在什么地方出了什么毛病,使得你反到有这么好的政策,你的销量反到是下降的。

除了住建系统的强制安装政策,2011-2012年,包括今后若干年能源局也有一些新能源城市的试点,这些对可再生能源的整个用量的要求比例是非常高的,而太阳能热水又是很容易实现的技术,这样技术就应该很好的来抓住当前的一些政策的导向,来做好你的适应性。

一说到适应性,我们就看一下安在屋顶上最左上角的图片,这种样子热水器就不适应了,他只适用于农村市场,而不适用于城市的市场,因为城市所有的家用太阳能热水系统无一例外是要建筑一体化的,你是这种紧凑式的,根本没有办法在城市里面卖,我们就要看我们从哪几个方向来解决这个问题。

首先在产品方面,我们要改善低温型的用于热水的太阳能集热器的性能。大家知道我们国家真空管的太阳能集热器是占市场绝大多数份额,但是确实跟建筑一体化过程里面,真空管出现了一些,因为材质问题造成的一些缺陷,因为玻璃材质。所以可能就不如平板型集热器,这是金属材质的,这个优势就强一些。这就造成了有一些城市,我也不说什么城市了,本来无论什么样集热器做成的太阳能热水器都是可以用的,都可以进入我的所谓的强制安装政策,审图的时候都能过。结果过了一两年以后变成只接受平板型的集热器,真空管的就不要了,实际上我们国家大部分的企业是在生产真空管的。从这个角度要看我们产品出了什么问题?如果你能做比较好的平板集热器,把价格降下来,而不是用国外生产的进口的条带,你用我们国产非常好的选择性涂层的条带,当然是很好的,提高安全性。如果说你是一个真空管的太阳能企业,也不是没有出路,你仍然是可以把你的安全性和你的层压能力很好的提高。

我的印象我们中心在2003年刚成立的时候,因为中心要验收,必须要检测一批产品。就从很多比较熟的企业借了一批产品,说我们帮你们先测,来验证我们的检测能力。因为在这之前还没有国家中心,所以大家对这个太阳能热水器承压能力没有概念,所以好了自来水一顶上去非常少数几个企业是不漏水的,所有的其他全部漏水,也包括还算一些好的企业。现在过了十年了,很多企业的产品质量是提高了,可能自来水顶是没有问题了。如果是你有加压泵或者其他东西,可能又会有一些隐患出来。所以你不管是什么产品,都是需要很好的来提高你的热性能和你的安全性能。刚才提到了安全性能,至少不能漏水,比如说你的玻璃管不能有炸管的问题,等等类似的东西,你跟建筑一体化结合出现这些问题,肯定今后产品的信誉就非常糟糕了。

从热性能上来说,我们也应该非常好的来提高我们的热性能,前一段时间是有行业协会组织了一个太阳能集热器的抽奖,在我们几个国家中心和一些地方的质监部门做了一些检测。结果我们发现整个的整体质量还不见得有很大提高,就比起前几年。如果说你经过了若干年的发展,你应该有更大的提高才对,结果反倒是很停滞的,就是说企业在整个产品的质量和技术进步方面,关注的是很少的,是不够的。这就是我们在做路线图的时候,我们对整个集热器产品的参数的一个预计的发展目标。这两个重要的,一个叫总热损系数,一个是损失效益结局,这就是你可以达到最大的效率,这个时候是没有热损失的。

我们可以看一下我们提的目标,这个平板集热器总热损系数2015年我们只提4,实际上现在国外的很多产品,在国外的一些权威检测机构检测下来的平板型集热器热损系数大部分可以达到4%,而我们国家总热损系数往往都是在5以上,6是合格,必须要比6小。而我们的大部分的产品都是5-6之间,你如果说能够不超过5.5%,已经都是比较好的产品了,这样来说,实际上你的参数就远远的还是有非常大的提升空间。我们觉得在产品方面是要在这两个方面做很好的努力。

另外一个,就是刚才也提到了,太阳能是一个系统工程,因为大家知道太阳能是不稳定的热源,所以它肯定是需要和常规的,不管是燃气也好,还是电也好,要做辅助。按说是应该用一次能源,我用燃汽热水器做辅助是最好的,北京市在出台强制安装政策的时候就要求我必须辅助热源是燃汽热水器,因为我们国家是以煤电为主的,你用电的话实际上看着好象是清洁能源,但是你弄到源头也不见得是清洁,发电的时候就40%的折点效率。所以就使得前一段时间,我印象跟陈钢秘书长开另外一个会,有很多空气源热泵,在那个地方说空气源热泵热水器如何好,他跟谁比较呢?跟太阳能热水器加电辅助来比较。电的辅助因为一折了所谓40%发电,你在某一些地方可能还不如空气热泵节能呢。我们也比较主张用燃气来做辅助的,但是就带来了一个问题,你是不是温控启动的,否则的话是两张皮,你不能把太阳能集热器出来的水再经过你的然水热气水送出去。我们太阳能能加到30度,这经过燃汽热水器,会不会造成温度过高的现象,我不知道怎么样。在这里不说哪个企业了,他开发了据说是能够温控启动的燃汽热水器和太阳能,他也同时生产太阳能集热器的。我说两年前开始遇到他们老总,我说你送一台你的系统到我们中心来测,他说我们送了,看他的报告是送到燃气的部门去测燃气部分的安全性,送到我们这来的是一个单纯的太阳能热水系统,我说这不是你的工作状态,你要按照你的工作状态,他号称可以拿集热器水直接通过太阳能燃汽热水器出来,我说测一下你的工作状况什么样的,比如说30度热水能够加到40度还是怎么样,结果直到现在也没有送过来,就怀疑了是燃汽热水器完全做不到这一点,这也可以,你就说我不行,但是有些人号称是可以的,这是我们非常期望的一种新的产品出现,我不知道有多大困难,因为我不是燃气行业的。但是如果你这种低成本,可温控启动,安全运行的燃气锅炉和壁挂炉,能够有的话是非常好的能够和太阳能配合使用的部件,在座的可能也会有很多燃气热水器的企业,如果能开发的话,我觉得对我们国家节能减排事业非常巨大的贡献。

高校空气源热泵机组我就不说了,这是非常大的。对于户式太阳能热水系统,这已经有一个国家标准了民用建筑太阳能热水系统应用技术规范,这是一个工程建设规范,要满足建筑一体化的要求,所以弄了这个工程规范,这个工程规范里面对于建筑一体化,怎么样安装有要求,对于其他的性能也有一定的要求。但是非常遗憾的是,我们在怎么样建筑一体化,怎么样跟建筑安装美观这个方面的关注度更高于在本身这个系统的供热品质上面的关注。我这么说,比如说阳台拦板分离的热水器系统,做的非常好,能够替代阳台栏杆。但是包括替代了一部分窗户的都做出来了,但是在供热品质和他的真正的节能效益方面,关注度是不太够的,这就造成了前几年住建部一个可再生能源应用示范工程和示范项目,有非常多的太阳能热水。结果最后测评下来,有很多的系统是并没有达到预期他在设计时候的效益。比如说所谓太阳能保真率,我起的作用他说40%,后来测下来只有20%,在这个方面很多的关注度不够,系统设计不是非常合理,最重要的是在智能化控制和计量监控这两个技术上,是做的比较欠缺的。

最近有一个企业要在我这个标准化院做标准图,拿到我这,我就看他们图发现在控制上有非常大的毛病,比如说进集热器,常常都是温差循环,你应该是用水箱底部水的温度来衡量温差循环,结果还是送去做标准图的,他变成了一个拿水箱上部的温度点去做,你根本就不可能真正起到优先使用太阳能的作用。所以这种样子一些问题,我觉得需要非常关注的。

如果我们能够把这些技术问题非常好的解决,最后的话,在市场方面,农村和城市市场都有非常好的发展空间。所以我觉得从太阳能热水这个角度来说,大家要充满信心,今后前景应该说会更好,谢谢大家。

 


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:郭远峰
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