光伏光熱巧結(jié)合太陽(yáng)能應(yīng)用更節(jié)能
就在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、財(cái)政部聯(lián)合啟動(dòng)“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”并給予專項(xiàng)財(cái)政補(bǔ)貼之際,甘肅農(nóng)科院自然能源研究所的一位專家提出“太陽(yáng)能南墻計(jì)劃”。與“屋頂計(jì)劃”不同,“南墻計(jì)劃”側(cè)重于太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)究竟該如何發(fā)展?光伏還是光熱?有人評(píng)論說(shuō),“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”是從光能轉(zhuǎn)電能的角度解決能源問(wèn)題的,而“太陽(yáng)能南墻計(jì)劃”是從光能轉(zhuǎn)熱能的角度解決能源問(wèn)題,兩者雖有分歧,但目的是相同的,都是為了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。太陽(yáng)能與建筑的結(jié)合,不僅需要光伏利用還需要太陽(yáng)能光熱利用。太陽(yáng)能光伏技術(shù)運(yùn)用于發(fā)電
太陽(yáng)能光伏技術(shù)(Photovoltaic)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電力的技術(shù),其核心是可釋放電子的半導(dǎo)體物質(zhì)。最常用的半導(dǎo)體材料是硅,地殼硅儲(chǔ)量豐富,可以說(shuō)是取之不盡、用之不竭。太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中最重要的是電池,是收集陽(yáng)光的基本單位。太陽(yáng)能光伏電池有兩層半導(dǎo)體,一層為正極,一層為負(fù)極,陽(yáng)光照射在半導(dǎo)體上時(shí),兩極交界處產(chǎn)生電流。大量的電池合成在一起構(gòu)成光伏組件,有時(shí)還有逆變器轉(zhuǎn)換電流,以適合不同電器的使用或與電網(wǎng)相匹配。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種完全零排放的清潔能源,也是一種接近規(guī)模應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)能源。光伏發(fā)電具有許多優(yōu)點(diǎn),如:安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)污染,能量隨處可得,不受地域限制,無(wú)需消耗燃料,無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,故障率低,維護(hù)簡(jiǎn)便,可以無(wú)人職守,建站周期短,規(guī)模大小隨意,無(wú)需架設(shè)輸電線路,可以方便地與建筑物相結(jié)合等。這些優(yōu)點(diǎn)都是常規(guī)發(fā)電和其他發(fā)電方式所不及的。
集中式光伏系統(tǒng)可以通過(guò)一個(gè)小型輸電網(wǎng)為整個(gè)村莊供電。一套標(biāo)準(zhǔn)的光伏電池陣列系統(tǒng)不僅可以提供100戶家庭的照明和電視用電,而且可以供給路燈和公用建筑所需要的電能。
政府助推光伏市場(chǎng)發(fā)展
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、財(cái)政部聯(lián)合啟動(dòng)“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”后,各地方政府及有關(guān)部門也積極地行動(dòng)起來(lái),為光伏企業(yè)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)拓展架橋鋪路。
據(jù)了解,在北京、上海、合肥、深圳等大城市,越來(lái)越多的節(jié)能示范小區(qū)、太陽(yáng)能照明工程都實(shí)行政府采購(gòu),由政府為太陽(yáng)能產(chǎn)品埋單。在推廣中,不少優(yōu)秀的光伏企業(yè)開始與政府結(jié)成“盟軍”,借助政府的行動(dòng)讓自己的產(chǎn)品深入市場(chǎng)并做出口碑。比如榮事達(dá)太陽(yáng)能承建的滁州礦業(yè)集團(tuán)全方位太陽(yáng)能生態(tài)小區(qū)在當(dāng)?shù)匾呀?jīng)有不小的名聲,榮事達(dá)也因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目而贏得了江蘇、湖北、河南等地訂單。政府為光伏企業(yè)發(fā)展助一臂之力。
上海市經(jīng)委、長(zhǎng)沙市能源辦等政府部門也正在將綠色照明、風(fēng)光互補(bǔ)等新能源技術(shù)工程列入政府重點(diǎn)節(jié)能工程中,并在市政道路建設(shè)、園林綠化中大規(guī)模推廣。光伏產(chǎn)業(yè)大省江蘇,也開始重點(diǎn)組織實(shí)施太陽(yáng)能綜合利用技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用示范工程等,以無(wú)錫尚德、常州天合光能、南京中電等為代表的企業(yè),充分利用產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢(shì),為做大清潔能源產(chǎn)業(yè)不斷努力著。
太陽(yáng)能光熱技術(shù)解決更多難題
由于世界絕大多數(shù)人都居住在北半球,因此房屋南墻受到陽(yáng)光照射的時(shí)間最長(zhǎng)。如果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)到提高室溫的目的;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)到降溫的目的。這不僅能解決我國(guó)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。
這樣惠民的設(shè)想就是———“南墻計(jì)劃”,它的提出人甘肅農(nóng)科院自然能源研究所的專家認(rèn)為,“太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃”僅限于光伏領(lǐng)域,這一政策的實(shí)施也局限于城鎮(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,還不能滿足需求。
太陽(yáng)能光熱核心為各種太陽(yáng)能集熱器件(以平板式為最佳),但其應(yīng)用方式不僅限于取暖,還可以應(yīng)用到農(nóng)民做飯用的灶臺(tái)。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,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)灶應(yīng)該說(shuō)是一種非常好的解決辦法。光伏光熱結(jié)合是最佳出路
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。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、并且不需要上網(wǎng)。根據(jù)我國(guó)的國(guó)情,目前太陽(yáng)能與建筑最有用、最直接的結(jié)合應(yīng)當(dāng)是太陽(yáng)能熱利用與光伏一起應(yīng)用。
光伏光熱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,還可以根據(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: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;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。而這些不同檔次的小區(qū)都可以建立太陽(yáng)能光伏發(fā)電網(wǎng),用上太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化出來(lái)的電能。
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,光伏光熱結(jié)合的綜合節(jié)能效率可超過(guò)現(xiàn)有“建筑節(jié)能65%”的要求,從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),光伏光熱結(jié)合如果能與我國(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)。