我國已具有良好的太陽能的技術基礎太陽能集熱器年產(chǎn)量超過4000萬平米，占世界70%以上；全國集熱面積保有量達到4.42億平方米，年節(jié)煤量約6619萬噸，減排二氧化碳約14218萬噸，保持著全球制造和應用大國地位。我國太陽能熱利用仍以生活熱水為主，逐漸向太陽能采暖、制冷、海水淡化等領域擴展，其中工農(nóng)業(yè)應用也一個新的發(fā)展方向。國務院印發(fā)的《“十二五”節(jié)能減排綜合性方案》第十七條表明，加強工業(yè)節(jié)能減排，重點推進鋼鐵、石油石化、建材、造紙、印染、食品加工等行業(yè)節(jié)能減排，并實行印染、電力、鋼鐵、造紙等行業(yè)主要污染物排放總控量。
“十二五”已經(jīng)過去，太陽能熱利用行業(yè)中的部分先進性企業(yè)在過去的五年中已在工農(nóng)業(yè)小有成就。2015年底，中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在向國家能源局提交的光熱“十三五”征求意見稿中提及，工農(nóng)業(yè)應用是“十三五”太陽能熱利用行業(yè)的重點項目，在新增的5.5億平方米保有量中，工農(nóng)業(yè)應用與海水淡化、苦水處理等項目要有1.5億平方米的保有量。
1太陽能對工業(yè)領域的貢獻
1.1太陽能在印染中的應用
印染企業(yè)在生產(chǎn)過程中采用的太陽能熱水系統(tǒng)需要在50℃~130℃的溫度下對加工物進行退漿、煮煉、漂白及絲光后水洗煉。采用太陽能分散收集、集中換熱可大規(guī)模地應用在紡織印染行業(yè)，經(jīng)太陽能進一步提高溫度60℃~80℃。儲存于高溫水箱中，然后向印染車間的熱水設備供應熱水。
在充分考慮印染污水的復雜性對熱能回收的影響，利用太陽能把水預熱后再用蒸汽加熱，可加快熱水升溫，可提高生產(chǎn)效率20%~25%以上，不必增加生產(chǎn)設備就可增加產(chǎn)能。印染企業(yè)利用太陽能技術可減少蒸汽用量、燃煤量，進而減少二氧化碳、二氧化硫等的排放。例如，江蘇凱達印染廠安裝在廠房樓頂太陽能集熱面積1.508萬平方米，日產(chǎn)50℃水能力1300噸，年節(jié)約蒸汽20000噸，按目前蒸汽220元/噸折算，年節(jié)約費用440萬元。
1.2太陽能加熱在建材業(yè)中應用——蒸汽養(yǎng)護
蒸壓養(yǎng)護工藝是為了使制品進行充分有效的養(yǎng)護而制定的有關溫度和時間的具體控制措施。
其工藝以水蒸汽為熱媒，在蒸壓釜壓力容器與適當?shù)恼羝麎毫ο逻_到必要的高溫來實現(xiàn)的。蒸壓釜內(nèi)的蒸汽給被養(yǎng)護的制品提供了水熱合成反應的必要條件———溫度、濕度和必要的時間。
蒸汽養(yǎng)護需經(jīng)過“抽真空-升溫-恒溫-降溫”四個階段。恒溫相對濕度不低于90%，其水泥制品最高溫度如表1所示。恒溫時間因蒸養(yǎng)設施效率、水泥品種、摻混凝土外加劑情況、壁厚度而異，應以保證脫模強度為準，一般不少于3小時。
1.3太陽能鍋爐
太陽能鍋爐是指通過太陽能集熱系統(tǒng)產(chǎn)生大量熱水和蒸汽的太陽能系統(tǒng)。可替代或與常規(guī)鍋爐結合使用，能夠替代常規(guī)能源50%~90%的能源消耗，從而節(jié)省使用常規(guī)能源（煤、電、氣）所產(chǎn)生的費用，經(jīng)濟效益高；無排放、無污染，屬于環(huán)保節(jié)能設備，節(jié)能減排效果顯著。
山東力諾瑞特新能源有限公司總體建設規(guī)模為10噸太陽能綜合利用鍋爐，共布置太陽能集熱器1728片，總集熱面積5184平方米。每年可節(jié)約標煤875噸，減排二氧化碳2275噸，投資回收期4.9年，具有較好的社會效益、環(huán)保效益。
山東金號織業(yè)有限公司太陽能鍋爐系統(tǒng)項目一期為8583平方米太陽能集熱器集中安裝在整染車間2.5萬平方米房頂，布置既不影響廠房與周邊景觀配套風格，也不影響房頂防水層。項目全年日平均提供70℃、300噸左右熱水用于整染車間生產(chǎn)，每年可節(jié)約811噸標準煤，減排二氧化碳約2109噸，具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益，靜態(tài)投資回收期3.2年。
2太陽能工業(yè)熱利用市場潛力
根據(jù)上海交通大學計算，2015年我國工業(yè)總能耗約21億噸標煤，太陽能替代傳統(tǒng)能源的10%，則2015年節(jié)省標煤2261.46萬噸，按1000元/噸成本計算，則節(jié)約226.1億元，同時每年可以減排7000萬噸左右的二氧化碳。若太陽能集熱器的壽命按15年計算，若投資回收期為5年，在壽命期內(nèi)可省2261億元。
3太陽能在工業(yè)領域應用中的障礙
太陽能工業(yè)應用示范案例少，影響?。浑m然運行費用低，但投資成本高，但很多情況下回收期超過預期。規(guī)范標準方面，目前為止，僅少數(shù)機構具有太陽能工業(yè)熱利用項目的安裝經(jīng)驗，并且缺乏合適的規(guī)劃指導及技術文件。最關鍵的是，研究太陽能中高溫應用與太陽能工業(yè)應用的人才比較匱乏，直接阻礙了太陽能工業(yè)加熱領域的騰飛，因此，不論是工業(yè)領域還是整個太陽能熱利用行業(yè)都對專業(yè)研究太陽能工農(nóng)業(yè)等新領域的人才求賢若渴、翹首以盼。
4結語
根據(jù)“十二五”目標，到2015年底，單位工業(yè)增加值能源消耗量比2010年降低20%?！笆濉币延瓉黹_局之年，從上交國家能源局的“十三五”征求意見稿及國家近年來頒發(fā)的關于治理環(huán)境、節(jié)能減排、綠色經(jīng)濟等政策中可以窺探，治理環(huán)境污染的節(jié)能減排的力度將只增不減，太陽能熱利用作為清潔、可再生能源在替代煤炭資源上必然大有作為。工業(yè)用熱溫度大部分在80℃~180℃，特殊用熱在250℃左右。隨著太陽能中高溫技術的研發(fā)，太陽能工業(yè)應用的領域會不斷擴大。
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