石油、天然氣、煤炭等化石能源是人們能源利用的主要方式，然而，受到資源短缺、輸送方式、能源價格、市場、環境污染等因素的制約，開發利用太陽能等可再生能源，特別是開發太陽能光熱利用為主的能源供應系統成為人們的新選擇。京津冀地區屬于太陽能資源的二、三類區域。年太陽能輻照量在5020~6280MJ/m2·a，太陽能資源豐富，具有廣闊的開發利用前景。河北省相關企業、科研單位在建筑、工業、服務業、農業用能等方面開展了大量試驗示范工作，為太陽能的產業化利用提供了先例，筆者就河北省太陽能熱利用產業化用能做一分析探討。
太陽能熱利用產業發展現狀
目前，太陽能熱利用已經歷了幾十年的快速發展，由“草根”行業逐漸成為了“高大上”的行業，繁華背后也存在著一些問題，如何調整并改善以高耗能高污染的傳統用能結構，值得商榷與探究。
1. 建筑用能
在我國，建筑采暖、制冷約占社會用能的1/3，京津冀地區大部分村鎮房屋依然是370mm磚混結構，外墻均未加任何保溫措施。這些區域的小鎮及農村住房基本上以獨立院落為主，即院落的正房四周或三面無建筑物包裹。按照國家住建部發布的資料表明，北京地區小城鎮采暖能源強度為18~25千克標煤/平方米每年，比同緯度發達國家采暖能源強度高出1~1.7倍。按照在河北省石家莊的實測數據表明，在-11℃~-8℃氣候狀態下，370mm磚混圍護結構，在20平方米房屋內試驗，要保持室內13℃~14℃，直徑120毫米蜂窩煤爐具需始終保持旺火狀態，且不能封火，由此推算每個農戶冬季采暖室內若達到15℃及以上，采暖消費需4~5噸原煤。在河北省北部等嚴寒區域，采暖期增加一個月，消費量將增加至6~7噸，再加上炊事和生活熱水，煤耗將再增加0.6噸原煤。照此計算，華北南部用煤量平均達5.1噸，河北北部用煤量將達7.1噸甚至更多，取均值每個家庭需消耗原煤6.1噸，折標煤4.36噸/ 年，河北農村及小城鎮采暖將需要標煤4360萬噸/年。為了解決這個巨大的能耗問題，河北維克萊恩太陽能科技有限公司等單位開展了太陽能為主、多能互補的供熱采暖研究示范，形成了“圍護保溫+太陽能集熱+輔助能源+自動控制”的技術模式，圍護保溫層在60~90mm，太陽能集熱面積與建筑面積比值為1:3；該項技術的效果是保證室溫在15℃以上，四季熱水供應，太陽能保證率在60%以上；系統使用壽命為15~20年，系統投資回收期與燃煤相比縮短為6~7年，與燃氣采暖相比縮短為3~4年，與電暖相比縮短為1~2年。
2. 工業用能
隨著新《環保法》的出臺，工業燃煤供熱水、供蒸汽的供能形式受到了嚴格限制，限期煤改油、煤改氣或煤改電，由此推動了太陽能在工業中的推廣運用。如皮革加工業的熱水用能，形成了“太陽能集熱+ 電熱（或燃氣）輔助能源+ 自動控制”的技術模式，該項技術保證了水溫在70℃以上，四季熱水供應，太陽能保證率在70%以上；系統使用壽命為15~20年，系統投資與燃氣相比縮短為3年，與電熱相比縮短1~2年。
太陽能在工業的另一利用方式是產品干燥，采用太陽能低溫調濕除濕型烘干系統，形成了“太陽能集熱+儲熱器+電熱輔助能源+空氣源熱泵+自動控制”的技術模式，系統提供的熱介質為80℃，核心技術是“太陽能復合串接真空集熱管”，可向外輸出100℃熱介質。木材烘干溫度在40℃~75℃，木材的干燥程度不受自然條件、地區、季節和樹種的限制，可根據用戶的要求獲得適合的含水率，并能保證其干燥質量。
3. 服務業用能
鑒于高校、軍營等人群集中的地方，后勤服務及開水供應成為各單位的能耗大項，如一個百人單位，電熱水器輸入功率為10千瓦，日耗電量在100 度以上。對于上萬人的高校，采用太陽能中高溫集熱技術，為其提供飲用開水成為單位節能降耗的重要措施。太陽能開水系統采用“太陽能+電熱輔助+自動切換控制”技術模塊，核心技術是“太陽能內聚光真空集熱管”，這種集熱管通過自身的CPC聚光器把陽光匯聚到接收管上，實現360度采光，接收管溫度達160℃，用這種集熱管組成模塊，無需跟蹤，安裝管理便捷，內襯食品級不銹鋼管，衛生可靠。目前已經完成工程400多項。系統回收期與燃氣開水器（鍋爐）相比縮短為3~4年；與電熱鍋爐相比縮短為1~2年，經濟效益可觀。基于該系統可向外穩定輸出≥120℃的導熱介質，亦可向更廣闊的用能范圍拓展。
太陽能熱利用雖然節能效益、環保效益明顯，但也存在一些問題。
認識宣傳不足
在能源緊缺的情況下，人們對太陽能光熱利用存在認識誤區，依然停留在僅提供熱水洗澡方面，所以導致政策上支持力度較少，相關部門沒能給予重視。為此，需要行業本身加強宣傳力度，明確指出太陽能光熱技術的實用性和高技術性，以便得到國家更多的政策支持，國家光熱“十三五”8億平方米保有量目標，也能讓業內人士看到希望。
標準化計量有待落實
由于系統能源輸出計量水平低，導致無法考核。比如地熱采暖可給予電力需求補助，太陽能采暖是否可對照執行呢？光伏發電接入電網可獲得補助，光熱是否可入熱網，由單戶或小單位供熱變成區域供熱，比如一個村莊，這都需要計量技術的跟進。
針對目前行業發展現狀及相關部門對太陽能熱利用行業認識的不足，筆者建議：
首先，加強行業宣傳。太陽能熱利用產業聯盟應組織地方太陽能行業協會、太陽能企業邀請國家相關能源部門領導及社會大眾媒體到企業視察
調研，關注太陽能熱利用行業的發展，以了解太陽能熱利用行業的現狀。
其次，繼續加大示范力度。在經濟條件較好的村鎮連片開展太陽能為主采暖熱水技術推廣示范，經過“十二五”的試驗區示范，目前該技術已經成功在廊坊固安縣的小范圍示范，得到了河北省領導和國家建設部農業部太陽能光熱專家領導的認可，太陽能保證率可達60%以上；而且回收期短，可超量用能8年以上。適用于四層以下建筑的采暖和四季熱水需求，特別適合機關、學校、醫院、農戶的采暖、熱水需求和推廣使用，節能環保效益顯著。此外，利用太陽能為企業提供100℃~200℃的中溫熱能，減少煤炭消耗，緩解高檔商品能源的供需矛盾。
再次，加強太陽能供熱采暖計量技術研究。力爭拿出標準化成套計量設備、計算方法和可靠數據，為政策支持提供可靠數據。
最后，對于采用太陽能為主的采暖和產業化用能力爭給予財政、稅收政策支持。充分利用國家治霾政策和財政補貼款項，推動行業創新，積極開展太陽能中高溫光熱技術、光熱發電技術、光伏光熱聯產技術、高效低溫熱泵技術的研發、引進、消化吸收，爭取到科技列項資金支持。
總之，太陽能熱利用在產業化發展的同時，要能看到更長遠的廣闊利用空間，為更好地實現節能減排目標，貢獻太陽能熱利用行業力量。
