原郭豐博士(中國科學院電工研究所)深入分析了我國太陽能中低溫熱利用技術研究和應用現狀,并就中國科學院電工研究所在中低溫熱利用方面的研究工作進行了介紹。2011年,我國太陽能熱水器企業總數約2800家,其中主機企業1600家,配件企業1200家,已經形成了從配套材料、配件零部件和現代化設備供應較為完善的產業制造鏈體系。
從研發、制造、銷售到市場服務也形成了運營服務鏈體系,總就業人員330萬人以上。2010年我國真空管鍍膜生產線1700條,年產真空管3.7億支。從建筑能耗分配來看,我國建筑采暖能耗幾乎占到全國建筑總能耗的50%,約2.6億噸標煤/年,由此造成的年碳排量達到8億噸,采暖能耗是生活熱水能耗的10倍,太陽能建筑采暖是未來太陽能產業拓展以及升級的重要方向!未來要解決的問題:面向采暖系統的設備/系統可靠性與經濟性;多層/高層建筑太陽能建筑一體化設計能量計量能源管理技術;適應于工程化發展的產業鏈配合/細化分工和集成能力建設;儲熱技術發展;標準體系和圖集。工業用熱溫度大部分在80℃~250℃之間。工業系統熱連續性較好,不存在系統閑置問題,總體能源利用效率較高;
工廠已經具備常規穩定能源系統,對波動性可再生能源系統適應性較好,有利于替代技術的發展。我國工業領域的熱能太陽能替代處于起步階段,以2007年全國工業用熱10%為替代基準,我國工業領域太陽能集熱器安裝量將超過10億平米,潛力巨大。在我國太陽能熱發電市場起步前夕,大力發展太陽能供熱熱能替代技術,是培育、發展和消化吸收我國中高溫集熱管、熱彎玻璃等跨中高溫熱能利用領域的材料、裝備和產業技術發展的重要產業支撐。中溫集熱器裝備的高效、低成本化及批量化制造問題:面對復雜多樣的工業熱源系統開發相應的熱能替代方案;通過示范工程的建設形成可靠的裝備制造與系統集成能力;面向制冷、海水淡化等間接應用的終端裝備開發;性能評價與測試方法、測試平臺和標準體系。
第二部分,介紹了中國科學院在電工研究所在中溫太陽能集熱器、太陽能空氣集熱器熱性能測試平臺、水集熱器測試平臺、太陽能中溫集熱器熱性能測試平臺等太陽能中低溫集熱器穩態熱性能測試平臺建設方面的研究和建設工作,同時介紹了電工研究所在太陽能集熱器性能動態測試方面的基礎研究工作進展。在太陽能海水淡化領域,2009年完成了基于HD技術的噸級太陽能海水淡化系統示范,并在相關示范的技術上提出了基于空氣介質的多效蒸發冷凝海水淡化系統及基于高效霧化分離技術的海水淡化系統,綜合降低基于空氣系統的淡水能耗及零排放。
最后,介紹了太陽能電水聯產技術研究及示范系統建設進展。