6.1.3.1　太阳能热利用技术

1.太阳能热水器

热水器是太阳能热利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术。目前，塞浦路斯和以色列人均使用太阳能热水器面积居世界首位，达1m2/人。日本和以色列太阳能热水器用户比例分别为20%和80%。但世界太阳能热水器平均用户比例还非常低，为1%～2%，同日本相比，相差甚远。此外，服务业、旅游业、公共福利事业等中低温热水器应用市场也非常大。

20多年来，太阳能热水器在我国得到了快速发展和广泛应用，成为太阳能利用的主流产业。从20世纪80年代开始，我国先后研制成功全玻璃和热管式真空管集热器，并实现了产业化。控制技术已由简单的仪表控制发展到电脑控制。热水器生产厂近几年以20%～30%的速度快速增长。

2.太阳能建筑

太阳房概念与建筑相结合形成了太阳能建筑技术领域。20世纪80年代国际能源组织（IEA）组织15个国家的专家对太阳能建筑技术进行联合攻关，欧美发达国家纷纷建造综合利用太阳能示范建筑。试验表明，太阳能建筑节能率在75%左右，已成为最有发展前景的领域之一。我国太阳房开发利用自20世纪80年代初开始，至今已建成约1000万m2的太阳房，主要分布在山东、河北、辽宁、内蒙古、甘肃、青海和西藏的农村地区。目前，被动太阳房开始由群体建设向住宅小区发展。但我国在技术水平上与国外还有相当大的差距。21世纪技术攻关的方向是解决太阳能技术与建筑的集成技术，使太阳能采暖和太阳能热水器真正纳入建筑设计标准和规范，通过强制性政策法规，逐步实现民用建筑必须有太阳能设计。

3.太阳灶

常见的太阳灶就是通过镜面的反射作用将阳光汇聚起来进行炊事的装置，又称聚光型太阳灶。它利用旋转抛物面的聚光原理，经镜面反射把阳光汇聚到锅底，形成一个炽热的光团，温度可达400～1000℃以上，能满足一般家庭的炊事要求。(www.daowen.com)

4.太阳能光伏发电

太阳能光伏发电的应用十分广泛。20世纪90年代以后，世界光伏组件迅速发展，最近几年平均年增长率超过30%。世界各国一直通过扩大规模、提高自动程度、改进技术水平、开拓市场等措施降低成本，并取得了巨大进展。商业化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从每年1～5MW发展到每年5～25MW，并正在向50MW甚至100MW扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/W以下。美国与欧盟分别宣布于2010年完成“百万屋顶光伏计划”。在发展中国家，印度在此领域发展很快，目前共有80多家公司从事光伏电技术有关的制造业。光伏发电的未来前景已被越来越多的国家政府和金融界（如世界银行）所认识。到21世纪中叶，光伏发电有望成为人类的基础能源之一。1987年挪威首相布伦特兰夫人在《我们共同的未来》中提出可持续发展，并被1992年联合国环境与发展大会采纳，在全球达成共识。把环境与发展纳入统一的框架，确立了可持续发展的模式。此后，世界各国加强清洁能源技术开发，把太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合，发展的目标明确，重点突出，全球共同行动，给太阳能利用可持续技术的发展提供了良好的机遇。1996年，联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”，会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》，会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》（1996—2005）、《国际太阳能公约》和《世界太阳能战略规划》等重要文件。

近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足的发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。预计到21世纪中叶，可再生能源在世界能源结构中将占到50%以上。

6.1.3.2　太阳能的利用方式及发展趋势

我国的光伏技术产业化及市场发展经过20多年的努力已形成了一定的基础，但总体水平与国外还有相当大的差距。主要表现为：①生产规模小。目前我国只有七八家太阳能电池生产厂，分布在昆明、宁波、秦皇岛、保定、深圳等地，生产规模总和不足10MW，无法形成经济规模。其中，中法合作深圳太阳能研发基地是迄今为止国内最大的光伏产品设计、开发、生产项目。②技术水平低。电池效率、封装水平同国外存在一定差距。③专用原材料性能有待进一步改进。④成本高。目前我国电池组件成本约30元/W，平均售价42元/W，成本和售价都高于国外产品。联合国专家针对世界光伏产业的发展作了更详细的分析和预测，预计到2015年，发电成本降至0.045～0.091美元之间，在相当大的市场上开始具有竞争力；2015年后，发电成本低于0.045美元，则在几乎整个电力市场具有竞争力。

随着当代科技的进步，人们已经清楚地意识到需要寻求一种更加可持续的能源利用方式来迎合社会进步和新的市场需求。对于太阳能这种持久、普遍、巨大且洁净、无污染能源的利用必然要受到人们的重视。但太阳能存在能流密度低和受各种因素（季节、地点、气候等）的制约而使辐射强度不能维持常量的缺点。给其利用技术、经济带来了诸多问题，使这种古老的能源利用长期处于探索、试验及利用的初级阶段。要获得其完善永续的利用技术，还要走很长的路，需要在其应用技术基础等领域做很多深入细致的研究。