據了解，采暖和空調在建筑能耗中占有較大比例，隨著我國城鎮化建設的發展以及節能減排政策的實施，綠色建筑、低碳建筑、新農村示范工程建設越來越多，供熱、采暖中對可再生能源的應用也越來越廣泛。中國農村能源行業協會太陽能熱利用專業委員會主任羅振濤提出的四個擴展和八大技術發展方向中也提到了太陽能熱利用要在民用基礎上向采暖空調擴展，開發推廣太陽能熱水采暖及輔助能源匹配技術。
可以看出，針對建筑能耗節能減排方面，國家出臺的政策對建筑中使用太陽能熱力系統給予了大力的鼓勵與支持，尤其支持太陽能采暖，從行業領導的講話中可以看出對太陽能采暖的重視。
一國外太陽能采暖發展狀況
歐洲、北美對太陽能供熱（熱水、采暖）系統的工程應用已有幾十年歷史，過去主要用于單體建筑———“太陽能建筑”和“零能建筑”內的小型系統，但近10余年，包括區域供熱在內的大型太陽能供熱采暖綜合系統的工程應用有較快發展。北歐、中歐等主要國家如瑞典、奧地利、丹麥、挪威等國家太陽能采暖綜合系統的應用比例已占全部安裝量的50%。有關數據顯示，歐洲年增10萬套太陽能取暖設備，按一套太陽能取暖設備平均20萬元人民幣計算，可達每年200億元人民幣的規模。
目前，丹麥Marstal太陽能供熱采暖工程是世界上最大的太陽能供熱采暖系統。該系統太陽能集熱器安置在大面積空地上，集熱器面積1.83萬平方米，與社區熱力網連接，1996年建成運行，使用2100立方米水箱、4000立方米水容量沙礫層及10000立方米地下水池蓄熱。
從2000年開始，德國BMBF（聯邦教育科技部）和BMWI(聯邦經濟技術部）實施了太陽能區域供熱政府項目，至2003年已建成12個太陽能區域供熱示范工程，8座季節蓄熱小區熱力站和4座短期蓄熱小區熱力站。
國際能源機構IEA在“太陽能供熱制冷”計劃中組織完成的任務“太陽能供熱綜合系統”，編制出版了《太陽能住宅供熱綜合系統設計手冊》，手冊中匯總了19個典型系統、15個工程案例，成為太陽能供熱采暖綜合利用系統設計的權威工具書。
可見，國外在太陽能采暖方面已形成了區域供熱的規模，一些國家在太陽能區域供熱政府項目的支持下，太陽能采暖取得了很大的發展。
二國內太陽能采暖應用現狀
近年來，隨著人們節能減排意識的提高以及太陽能熱利用產品技術的不斷進步，我國相繼建成了一系列太陽能采暖項目，有單體個人采暖項目，也有政府太陽能采暖示范項目，其中以新農村建設示范工程項目較多。如：北京市平谷區新農村建設項目的新農村住宅太陽能采暖項目、北京市順義區民宅太陽能采暖項目、北京市大興區榆垡鎮無煤村改造項目、河北省唐山遷安市太陽能農村住宅太陽能采暖項目、拉薩火車站太陽能采暖項目等。國內目前以北京市建設的太陽能采暖項目為最多，而且目前建設的太陽能采暖項目大多為政府補貼示范性項目，非政府示范性項目較少。
國內目前太陽能采暖項目以單體建筑采暖為主，離區域供暖形式還有一段距離。可以說，目前我國太陽能采暖還處于起步階段。
1.北京市太陽能采暖工程應用
《北京市“十一五”時期能源發展及節能規劃》提出，鼓勵太陽能的利用，推廣太陽房建設和太陽能熱水器的使用。
到2010年，實現可再生能源供熱面積4000萬平方米，約占全市總供熱面積的6%。這也成為了北京地區大力發展太陽能采暖的政策支撐。
據《北京地區太陽能采暖工程現狀調研報告》統計，截至2008年4月底，北京市開工建設太陽能采暖工程的建筑物建筑面積約為16.75萬平方米，全部為單體建筑小型太陽能采暖系統，在已建的工程中，辦公類建筑1.93萬平方米，占總建筑面積11.52%，民宅類建筑約14.82萬平方米，占總建筑面積88.48%。表1為公共建筑太陽能采暖工程，表2為各類民宅太陽能采暖工程。
由表2可以看出，北京市太陽能采暖工程主要分布在郊區，并且太陽能采暖技術的應用范圍主要集中在新農村新民居的建設項目上。其中，平谷區由于新民居太陽能采暖工程項目實施較早，因此所占比例最大。北京市太陽能采暖建設工程大部分為新農村的民居建設，公建使用的面積較小，且多為示范性建設工程。
在北京市已建的太陽能采暖工程中，使用的太陽能集熱器類型主要為平板型太陽能集熱器。鑒于目前太陽能采暖多應用于新農村的建設項目中，即便是公建建筑也多位于郊區縣，因此，輔助能源的應用類型多為生物質燃料鍋爐或電輔助加熱。
2.其他地區太陽能采暖工程應用
除了北京市外，在我國其他地區也開展了一系列太陽能采暖項目。通過對一些企業在東北、西北、華北地區做的太陽能采暖項目了解發現，其他地區太陽能采暖政府補貼性項目較少，做太陽能采暖項目多為單位或者個人。目前東北、西北、華北地區太陽能采暖工程主要集中在熱網無法到達的地方，如城市郊區、鄉鎮、農村等。也有考慮進入熱網集中供暖費用較高，綜合考慮之下選擇了太陽能采暖系統。
目前太陽能采暖初投資較高，做太陽能采暖的單位或者個人都較有經濟實力，因社區熱網無法到達，考慮到太陽能采暖干凈、環保、衛生，都選擇安裝太陽能采暖。可以看出，隨著生活水平的不斷提高，人們對生活的舒適性要求也越來越高。而無法提供集中集熱的地方太陽能采暖成為了其首選。
其他地區太陽能采暖工程中使用的太陽能集熱器類型主要為真空管太陽能集熱器，輔助能源應用類型跟北京市相似，多為生物質燃料鍋爐或電輔助加熱。
根據北京地區和其他地區的太陽能采暖工程實施情況可以看出，我國城市郊區和偏遠農村地區太陽能采暖市場潛力巨大，在社區熱網難以到達的地方可以考慮太陽能采暖。目前太陽能采暖在城市展開存在一定難度，難以滿足高層住宅供熱，農村平房或低層住宅供熱可以滿足，并且農村地區可以提供足夠的太陽能集熱器安裝場地。
三我國太陽能采暖技術分析
太陽能采暖作為一項新技術，在國內的應用處于起步階段。經過幾年的工程示范應用，一批骨干太陽能熱利用企業進行了大量的技術研發，目前在太陽能集熱器產品、系統設計等方面已有相對穩定的技術，針對于太陽能供熱采暖工程的技術規范也編寫完成。
從國內廠家建設的太陽能采暖技術統計看，目前太陽能熱水采暖技術以單體建筑太陽能采暖為主，絕大部分為短期蓄熱形式。隨著太陽能熱利用技術的不斷進步，一些企業的太陽能采暖技術也慢慢開始往跨季節蓄熱方面發展，實現冬季供暖非采暖季節供熱制冷。目前太陽能區域供熱采暖、跨季節蓄熱供暖技術已列入“十一五”國家科技支撐計劃。
目前在太陽能采暖系統中，太陽能集熱器運行設計全部采用溫差循環方式。其中絕大部分均采用直接循環、排空防凍技術。目前國內太陽能采暖系統儲水箱的設計方案有兩種：單水箱太陽能采暖系統及雙水箱太陽能采暖系統。由于單水箱方案較雙水箱方案具有投資、占用空間小、使用方便等特點，因此，國內除前期建設的一些太陽能采暖工程采用雙水箱設計方案外，后期實施的工程全部采用單水箱太陽能系統設計方案。
太陽能集熱器方面，北京市太陽能采暖項目運用平板太陽能集熱器較多外，其他地區均使用真空管太陽能集熱器，主要考慮到冬天真空管太陽能集熱器集熱效率優于平板太陽能集熱器。
在水箱制造工藝方面，為保證設備的正常使用壽命，目前一般均采用不銹鋼或搪瓷內膽水箱。太陽能采暖系統的輔助熱源從技術上可采用任何一種常規熱源，以彌補太陽能源不穩定的缺陷。目前已建的太陽能采暖系統中采用的輔助能源有生物質能、電能、地源熱泵、水源熱泵等。
四我國太陽能采暖條件分析
我國的太陽能資源分為四類地區，一類：太陽輻照量大于6700MJ/m2的資源極富區；二類：太陽輻照量在5400～6700MJ/（m2·a）的資源豐富區；三類：太陽輻照量在4200～5400MJ/（m2·a）的資源較富區；四類：太陽輻照量小于4200MJ/（m2·a）的資源一般區，不同地區太陽能采暖系統的太陽能保證率應滿足表3要求。
根據國家標準《民用建筑熱工設計規范》，如圖1所示，我國的建筑熱工設計分區分為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。嚴寒、寒冷地區都有冬季供暖需求。隨著人們生活水平的提高，夏熱冬冷的部分地區也開始出現冬季供暖的需求。
由圖1可以看出，我國同一熱工設計分區的太陽能資源有所不同，2/3以上的采暖地區屬二類以上地區，其余的采暖地區包括東北、河南、江蘇大部，內蒙古、河北、山東、山西、陜西的部分地區也都屬三類地區。據相關資料顯示，太陽能供暖比較發達的歐洲國家其太陽能資源僅相當于我國的三類或四類地區，即資源一般或貧乏區。因此我國的采暖地區的太陽能資源比較豐富，有利于推廣太陽能供暖。
眼下正值寒冬季節，南方采暖也再一次成為了人們熱議的話題，根據以上分析，南方完全可以嘗試采取太陽能采暖。
由于南方特殊的氣候條件，冬季較短，可以考慮采取分戶采暖的方式。目前南方一些家庭的單位或個人在建筑設計時安裝了空氣源熱泵或者地源熱泵，可以將太陽能與地源熱泵結合起來，太陽光照充足的時候使用太陽能供暖，太陽光照不足的時候使用地源熱泵，針對一些光照不好的地方，可以將太陽能作為輔助能源，以電加熱為主，以太陽能+空氣源熱泵或者地源熱泵為輔，這樣既滿足了舒適性要求，又滿足了節能要求。
五我國太陽能采暖面臨問題
市場推廣方面太陽能采暖面臨的問題：
1.初投資較大，回收期長。目前建設的太陽能采暖項目初投資費用高于其他常規供暖設施，與后期可節約費用相比節能率并不理想。
2.使用范圍相對較小。由于太陽能采暖所需的集熱面積遠大于太陽能熱水系統，對安裝位置（建筑屋面等）有要求。一般高于3層以上的建筑其屋面已不能滿足全部太陽能集熱器的安裝條件，太陽能采暖系統對于高層建筑存在安裝建設條件不足的缺陷，這一問題在居住密度較大的城區更加難以解決，限制了太陽能在此類地區建筑的應用。
目前太陽能采暖系統存在的問題：
1.冬季的熱量不足而夏季過剩。目前安裝的太陽能采暖系統設計有短期蓄熱和長期蓄熱兩種，一般短期蓄熱系統均存在夏季系統過熱問題。
2.冬季集熱系統效率較低。目前太陽能集熱系統冬季的系統效率較低，太陽能保證率一般在22%～35%，導致系統使用效果不理想。
3.工程設計缺乏標準及規范。由于國家標準尚未出臺，目前已建太陽能熱水采暖系統在太陽能集熱器面積設計、安裝傾角、輔助能源的配備等方面無統一標準，對系統的投資、使用效果及能源利用率等造成了一定的負面影響。
六結論
太陽能供熱采暖是繼太陽能熱水之后，最具發展潛力的太陽能熱利用技術，是今后應大力推廣的技術。我國太陽能資源最為豐富的地區（太陽能資源區劃的一類地區和二類地區），都是氣候寒冷、常規能源比較缺乏的偏遠地區，如西藏、新疆、內蒙古等，既有實際的采暖需求、又有充足的資源條件，是應用太陽能供熱采暖條件最為優越的地區。但是，這些地區大多比較貧困，缺乏工程示范的經濟支撐能力。所以，國家應出臺相應的優惠政策，重點扶持這些地區開展太陽能供熱采暖的示范工程，在此基礎上總結經驗，進行可行性研究，并在條件成熟后，率先出臺推廣太陽能供熱采暖技術的地方性政策法規，逐步過渡到全國。
據了解，太陽能采暖能源替代率為30%～40%.隨著太陽能熱利用技術的不斷進步及示范工程的不斷實施，我國太陽能供熱采暖技術和工程應用將會有較快的發展，特別是財政部、住建部的“可再生能源建筑應用示范項目”完成后，會獲得相當數量示范工程的實踐經驗總結。所以，近幾年的工作應著重放在為將來實施太陽能供熱采暖技術推廣及相關政策的制定創造條件上。一方面積極開展工程應用示范，另一方面可以挑選工程應用較多的地區，先行醞釀制定地方性的太陽能供熱采暖技術推廣政策。
針對太陽能采暖發展要求，要努力提高太陽能供熱、采暖系統的太陽能保證率，做到全年綜合利用；應研究開發短期和季節蓄能新技術，在我國北方冬季寒冷、夏季涼爽的地區，蓄存春、夏、秋季太陽熱能用于冬季采暖，提高太陽能供熱、采暖系統的節能效益，這是太陽能供熱、采暖技術進步的重要發展方向。
另外，提高太陽能、地熱能，生物質能等多種可再生能源在建筑中的綜合利用技術水平，包括優化設計、智能化控制、蓄能技術等，發揮不同能源種類的各自優勢，做到多能互補；開發太陽能供熱、采暖綜合利用“綠色建筑”的評估檢測技術，建立太陽能供熱、采暖綜合利用綠色建筑性能評估體系，進行建筑物能效標識認證，從而保證市場的持續健康發展。
作者:陳丹麗 郭娜娜
