太阳能供暖节能环保产业密云蔡家洼工业园区筹建可行性分析报告

PagePAGE46ofNUMPAGES50鑫记硕阳公司太阳能供暖节能环保产业密云蔡家洼工业园区筹建可行性分析报告编制单位：北京鑫记硕阳环保能源科技有限公司联系人：固定电话：移动电话： 目录第一章总论…………………11.1项目背景………………11.2项目主要技术经济指标………………21.3可行性研究依据………………………31.4可行性研究范围………………………4第二章技术可行性分析……………………42.1相关系统产品的市场现状及存在的问题……………42.2核心产业规划布局及产品优势……………………10第三章产品属性分析和市场需求预测……………………73.1节能型太阳能采暖产品市场巨大……………………73.2产品的目标市场定位…………………83.3国内市场分析……………………283.4国际市场分析…………………………9第四章建设条件分析和总体规划………………………104.1工业园区厂址的确定………………104.2工业园区建设前期规划……………10第五章园区内的产品规划布局…………115.1控制系统产品中心规划……………115.2太阳能集热产品生产基地…………125.3空调热泵生产基地………………125.4生产用库房………………………125.5综合系统试验中心…………………12第六章项目运行资金规划………………126.1园区建设投资计划………………12第六章社会评价………………………126.1高效太阳能供暖系统是大力发展低碳经济的重要一步…………12第一章总论1.1、项目背景在科技高速发展的二十一世纪，社会各行各业都正在经历着日新月异的变革。这使得整个社会在生产和生活领域里的能源消耗都产生了巨大的增长。能源已经成为本世纪最关键的社会经济问题，能源危机正以人们意想不到的速度走进我们的生活。传统一次能源的需求量与日俱增，可产量是有限的，因此消费成本也越来越高。在刚刚过去的2008年，国际石油价格出现史无前例的大波动从某一侧面已经看出全球各界对于能源需求紧张所造成的恐慌。在全球经济发展依靠化石能源的巨大消耗的同时，这些天然的自然资源也日益濒临枯竭。2004年世界能源统计年鉴的数据显示，世界石油现存总储量为1.15万亿桶，仅供41年使用；全球天然气总储量176万亿立方米，仅供63年开采；日本权威能源研究机构申明，全球煤炭埋藏量10316亿吨，可开采231年。世界越来越小，经济越来越发达，我们的未来将依靠什麽？能源对于中国更是有着至关重要的意义，近30年来我国的经济高增长完全是建立在低效率消耗大量能源的基础之上的。工业生产和建筑能耗都主要依靠煤炭、石油及天然气等传统的不可再生性化石能源。据统计公报显示，我国近年能源消耗量约占全世界的11%，2004年起中国就已经成为仅次于美国的世界第二大石油消费国，而煤炭的消耗量则是全世界的40%。同时，我国的工业技术发展落后，生产和生活领域的能源利用效率都很低，单位GDP能耗远高于发达国家，约为美国的3倍，日本的7.2倍。就建筑行业来看，建造和使用建筑的间接、直接能耗总量已经占国内社会总能耗的46.7%，其中最主要的部分——空调和供暖能耗占建筑总能耗的55%。随着人民生活水平的提高，这一数字还有继续扩大的趋势。同时，上述传统化石能源的使用所带来的环境污染问题也无法回避。我国面临的环保压力及治理污染的成本也越来越高。据统计，中国的二氧化碳排放世界第一，温室气体排放世界第二，每年大气污染所造成的直接损失已经占到GDP的3%。如果不进行根本性的变革，巨大的传统化石能源消耗将在不久的将来成为中国经济发展的一条锁链。当然，通过技术改进提高传统化石能源的利用效率也是近年来我国节能减排策略的主要途径，而且也收到了一定的效果。但是，面对中国每年接近双位数的GDP增长，面对中国13亿人口的生产生活需求，这些点滴的改进成果也就是杯水车薪了。所以，更多的能源专家及业内人士将希望转移到太阳能和土壤源热能等清洁无污染的新能源上，它们不仅总量巨大，而且使用的同时不会造成污染物排放。由此观之，新能源的利用不仅可以大量替代节约传统化石能源，同时从根本上减少了因燃烧石油、煤炭等造成的大气污染物排放，这将会是真正意义上的能源革命，它将成为中国社会经济发展摆脱传统化石能源应用桎梏，实现未来更长时期内可持续发展的有力保证。同时，每次的社会经济体系的变革也必将带来巨大的经济利润，能源革命也是如此。尽管太阳能等新能源的应用前景为众人所看好，尤其是储量巨大的太阳能更是备受青睐，但是因为太阳能的能量分布比较分散，能量密度波动较大，同时现有的太阳能产品的集热蓄热效率不是很高，从而使得它一直不能得到很好的利用。目前太阳能光热转换技术也只能应用于生活热水方面。而如前所述在建筑能耗中，生活热水只占非常有限的份额，真正的建筑能耗大项是采暖和空调，应用新能源技术实现这部分能源消耗的传统化石能源替代，才算是解决了建筑节能中的实质性问题。由此观之，将太阳能光热技术引入建筑供暖领域所形成的市场经济价值将是目前的太阳能热水产业无法比拟的。1.2、项目主要技术经济指标环保新能源工业园区旨在打造新型高科技太阳能供暖系统产品的生产研发一体化核心区，为公司未来在国内甚至全球建立新型的低碳型节能环保产业市场优势奠定强有力的基础。为此目的，园区建设需要达到以下技术经济指标：核心产品配套完善度达100%尽管完整的产品系统需要很多配套环节，在当今社会化大生产的年代，没有一个企业可以控制一整条产业链的每个环节。但是对于新型太阳能供暖系统来说，控制产品系统核心价值的环节包括系统运行智能控制器、高效太阳能集热器、环保型辅助能源热泵机组。公司准备充分利用现有的工业园空间，全面建设控制器研发生产区、太阳能集热产品研发生产区、空调热泵机组生产区，使工业园形成强有力的完整的系统产品技术壁垒。因此在整体工业园建设完成时，要求能够达到上述系统核心环节产品配套完善度100%的目标。打造核心产业技术优势，实现与同类先进产品相比系统节能率50%以上公司依托工业园坚实的生产研发实力，针对太阳能供暖系统中集热、蓄热、供热及辅助能源等多个技术环节长期投入自主研发，逐渐形成自己独立的系统产品性能优势，并在国际国内同类产品中取得领先，实现与同类先进供暖产品系统相比50%以上的节能率。从而奠定强大的市场主导优势。工业园整体产能初期达到2000万为满足公司初期市场推广战略的配套要求，新建工业园区的总体产品年配套产值应能达到2000万人民币，同时产品平均毛利率不低于45%。建立生产系统完善的质量管理体系，产品合格率达到95%以上。产品质量是工业企业获益和成长的生命保障，公司在建立工业园之初就必须建立严格完善的产品生产的质量管理体系，防止企业在之后面对市场时陷入无休止的售后维修和回款困难等一系列麻烦。同时对于企业树立良好的品牌形象，质量管理也是非常重要的组成部分。可行性分析的依据对上述环保新能源工业园区建设项目，主要是针对当前新兴的太阳能等环保能源产业。以太阳能为首的各节能环保产业将是我国今后相当长时间里的重点支持产业。1）《中华人民共和国节约能源法》2007年修订版中，第四十条，明确指出：国家鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造中使用新型墙体材料等节能建筑材料和节能设备，安装和使用太阳能等可再生能源利用系统。同时，其中的第四章专门明确了节能新技术开发在国民经济发展中的重要地位，并将以多种方式加大力度进行重点扶持。可见无论是在生产扶持还是市场推广方面甚至产品研发过程，都有非常广阔的未开发潜力。2）《中华人民共和国可再生能源法》自2005年推出，目前政府马上还要推出修订版，其中非常重要的一部分内容就是支持太阳能产业节能技术的发展。由上述国家出台的相关政策和法规我们可以看出，新能源科技产业将会成为未来全球性经济发展的最大增长点，也是全球经济向低碳形态转型的关键所在。1.4可行性分析的范围本项目的建设是针对以太阳能光热转换利用为核心技术的环保节能型供暖系统产品的研发、生产及市场推广。在产品方面，该项目是以多个相互独立的传统技术领域为基础的交叉性综合节能系统产品。它不仅涉及到发展比较成熟的传统供热技术及常规化石能源的利用，还包括目前方兴未艾的太阳能光热转换系统产品，同时成熟的供暖空调热泵机组也是我们致力开发的系统的重要组成部分。在市场方面，无论是太阳能热水产业还是供暖空调热泵都面向一个发展成熟而且商机无限的市场，这将是企业初期发展生存的重要保证。而公司产品经过系统优化整合所形成的环保节能新系统将鲜明的指向市场发展的未来——低密度独立建筑的环保型新能源综合利用系统。在大力倡导低碳经济迫在眉睫的国际背景下，针对低密度建筑的新能源革命所面对的将是全球性的原始市场。其中的商机无法限量。因此要分析本项目建设的可行性及项目面向市场后的优越性，必须对上述多个传统产业做深入的对比分析，并对现有各产业的市场现状及其发展趋势进行清晰的描述。第二章技术可行性分析公司整体发展规划能否达到市场盈利目标，最重要的一点就是公司所投入的核心产品是否具有强有力的市场竞争力。产品的优越性是企业掌握市场控制权和话语权的关键所在。这一点对于产品形式层出不穷，发展尚待完善的新能源产业尤其重要。2.1相关系统产品的市场现状及存在的问题1）全球能源市场及太阳能所处地位人类的大历史可以从其能量特性进行把握与研究，就是人类在生存与发展过程中，得到能量的多少，得到能量的效率，以及使用能量的多少和使用效率。从这点出发，可按人类主要的能量使用形式对人类社会进行大的历史划分研究。主要的能量形式以及能量使用量一经确定，这个社会的自然特性就能够确定。从人类社会的能量特性出发，可将人类划为四个大的历史阶段：狩猎文明——动物能源时代农耕文明——植物能源时代现代文明——化石能源时代未来文明——后化石能源时代在狩猎文明时代，人类文明是在动物能源的基础上发展起来的。人的吃、穿、用都基本与动物能源有关。由于动物能源来自于植物能源，大约同样的能源量，动物能源需要十倍左右的植物能源量转换而来，而所有的动物能源又仅有一部分能为人类所获得与利用，大约不到1/10。因此，动物能源时代的人类生存空间需要约100倍农耕时代所需要的土地量，如果农耕时代每人生存需要5到10亩地，则狩猎文明时代需要约500到1000亩地的生存空间。一个300人的部落就需要15万到30万亩，约为100到200平方公里。如果超过1000人，就需要约300到600平方公里的土地。因此，人口的平均密度非常低，是农耕时代的1％左右。此外，人口的总量也非常小。因此，人类的文明发展受到非常大的限制，主要是无法形成一个大的群聚性社会，从而无法构成文明发展的最基础条件。在农耕时代，人类文明是在植物能源基础上发展起来的。人的吃、喝、住、穿，以及各种财富都基本和植物能源有关。植物能源利用量与利用效率，比动物能源时代的能源量与利用效率大为提高，约为10到100倍。人类文明因此得到了飞跃发展。人口数量扩展了10倍以上，大型的群聚性社会得以形成。城市得以建立，社会分工得到较大发展，能量的提供还得以让一部分人解脱出来，专门研究思想、文化、制度、技术和教育的机构与机制因此得以建立，人类社会的进步得到飞速发展。在现代的大工业时代，人类文明是在化石能源基础上得以发展。化石能源的利用量超过植物能源的利用量，在发达国家达到10倍以上，人类创造财富所需要的能量几乎都来自于化石能源。在此基础上，人口数量普遍增长一倍以上。城市化扩展了5到10倍，人均利用的财富量增长了10倍以上。与之相伴的是科学、教育的飞速发展，同时人类的需求得到充分满足。产品的多样化得到充分实现。人类社会几乎达到理想境界。但是人类工业文明在进入二十一世纪以后，遇到了前所未有的挑战。人类面临的环境形式日趋严峻。首先，人类社会的各项经济活动的规模空前庞大，它正在以不可估量的速度透支着地球上的化石能源。大家都知道，从能源的形成速度和消耗速度的关系来看，化石能源的能量密度较大，形成速度也较慢，石油、天然气大约是一亿年前的植物化石在地壳运动是高温高压下形成的；煤炭的形成也要上百万年。相对我们今天数百年的消耗时间来说，这些能源基本就是不可再生能源。根据本文开篇所列举的数据，在未来短短数十年顶多上百年的时间里，这些化石能源的探明储量将被我们消耗殆尽。那么接下来，人类文明的发展和延续将依靠什么？这是个非常严峻的问题。另一方面，因为化石能源中储存和释放能量的载体都是碳氢化合物。在释放能量的同时，将不可避免的要产生二氧化碳。目前已经证明，过多的二氧化碳是当前地球环境出现温室效应的主要原因。全球的气候变化也正在一步步侵蚀我们的家园。前一段时间，媒体爆出，位于南太平洋上的岛国图瓦卢已经开始被海水淹没。她将是世界上因为温室效应而被海水淹没的第一个国家。如果这种趋势不能被有效遏止，那过不了多久我国的诸多沿海城市包括厦门，上海，也要沉没在汪洋之中。照此趋势，人类文明的命运就将毁在自己挥霍无度的双手里。为了明天，全球经济必须做出重大调整，人类社会必须向后化石能源时代迈进。后化石能源时代，是从能量特性方面对未来社会的定性。因为到目前为止，我们没有一个人敢肯定判断未来人类社会主要依赖的能源是何种形式，是核能，还是太阳能，还是像农耕时代一样利用植物能源。但可以肯定地说，人类未来是不可能持续化石能源时代的，按现在的化石能源使用速度，化石能源时代快则30到50年就会基本结束，最长也很难超过100年。因此，当今人类处在一个新的大时代来临的前夜。何去何从这不单是国家精英需要面对的问题，也是每一个普通老百姓都将面对的事。早则我们自己，晚则儿子、孙子这一代，就将面临这样一种抉择。后化石能源时代的大格局是什么样的架构，目前是难以确定的。这就是将未来称为“后”化石能源时代的原因。对这个时代的研究可以从以下几个方面进行：第一，大力发展以太阳能为代表的新能源利用技术，探寻多种不同能源形式条件下，人类社会能源消费特性所确定的人类社会的自然特性，以及以此为基础所构架的人类社会。第二，最保守的条件，即可控核聚变不可能实现或者相当长的时间难以实现，太阳能只能有限地被利用，在此条件下，人类社会应当采取什么样的能源形式、怎样的人类发展模式。第三，人类目前的文明形态向后化石能源时代过渡的研究，人类大历史形态的相互过渡是一个特殊形式，并且是一个相对较长的历史时期。今天的人类社会可以说是处在现代文明与未来文明之间的过渡期，即化石能源时代向后化石能源时代的发展过渡期。在发展低碳经济的大背景下，人类如何调整自身的生活及经济行为以适应低能耗低污染的社会发展模式。有目的地形成一个良好的过渡期，对人类应对后化石能源时代的严峻挑战是非常必要的。当前，全球的能耗总量已经达到一个历史高峰。日前美国埃克森美孚公司在其年度能源展望报告中称，未来25年全球能源消耗将上升60％。埃克森美孚计划部主任斯皮林司称，到2030年能源需求将增长为每天3034亿桶石油等价物。斯皮林司称，石油消耗年增长率为1.4％，天然气为1.8％。石油和天然气需求占世界能源需求的60％，与现在的比例相同。他认为绝大多数增长发生在发展中国家。到2010年，石油输出国组织国家生产量占世界生产量的大部分份额，非输出国石油生产国次之。为了满足原油供给量，到2030年opec组织将每天多生产4700万桶原油，比现在增加40％。他们坚信增加会发生。地球所剩原油粗略估算为2.2万亿桶，包括非传统性原油，可以支持能源需求。绝大多数剩余储藏为中东和俄罗斯所有。北美天然气需求年增长率为0.5％，每天为900亿立方英尺。但到2030年北美生产预计下降，从每天接近800亿立方英尺降为600亿立方英尺。液化天然气进口情况多样。亚洲需求将增加三倍，从每天300亿立方英尺左右增加到900亿立方英尺，与北美相当。具体谈到我国的能源利用形式，更是危弱累卵，刻不容缓。从供应角度看，中国的能源总储量居世界第三位，但人口占世界总人口的20％以上，人均能源可采储量和人均能源消费量均低于世界平均水平，能源供给相对短缺。一、能源供求差距大建国初期，中国的能源生产基础设施落后，能源严重短缺，政府花费较大精力来扩大能源生产能力、增加能源供给量，很快就保证了能源的供给，满足了生产和生活中基本的能源需求。但是随着经济的快速发展和能源供给资源的相对有限，能源供给和需求之间的缺口逐渐拉大，差距最高曾达到23309万t标准煤(见下表)。能源消费总量中，终端能耗一直占据较高比重，保持在95％左右。自1993年中国成为石油净进口国之后，中国的石油对外依存度从1995年的7．6％增长至2000年的33．8％，预计到2020年，石油进口量至少将达到2．2亿t左右，对外依存度将接近60％。大量进口石油不仅受制于有限的外汇储备，而且存在着经济的安全隐患。2003年，我国有21个地区先后出现拉闸限电的情况，电力短缺已经从局部地区的夏季高峰期或枯水期电力短缺转变为全年持续性和随机性的电力短缺，能源一度吃紧，给居民生活和工业生产带来了很大的不便。二、人均能源可采储量低中国的能源资源储量虽然比较丰富，但能源富矿资源少、勘探程度低、开发利用难度大；能源资源分布与经济布局不相匹配，80％的能源资源分布在西北部地区，而60％的能源消费却集中在东南部地区，这给能源运输造成很大的压力；再加上人口众多，实际上人均可利用的能源储量非常低。中国能源供求量表（1992-2004）单位：万tce（吨标准煤）2000年中国人均石油可采储量为2．6t，人均天然气可采储量为1074m3，人均煤炭可采储量为90t，分别为世界平均值的11．1％、4．3％和55．4%，。截至2002年底，中国的煤炭资源量约为10202亿t，已探明可直接利用的煤炭储量为1886亿t，预计可保障100年左右的开采，而世界7个煤炭大国中(美国、中国、澳大利亚、印度，德国、南非、波兰)，其余6个国家的储采比均达到210年以上，远超过中国r83]。中国的石油资源量为930亿t，天然气的资源量为380000亿m3，现已探明的石油和天然气可采储量只占资源量的20％和6％，仅够开采几十年。因此，中国的常规能源并不丰富，潜在的能源危机随时可能爆发。中国可再生能源中，水能居世界第一位；太阳能居世界第二位；潮汐能、地热能、风能和核能都很丰富，但利用率极其低下，均不及发达国家的一半。从能源消耗角度看，我国的现代化工业发展较晚，各种能源利用技术水平比较低，而且目前我国正处在快速工业化和城市化重要发展时期，各种产业正在从粗放型经营向集约型经营模式转变，社会总体的生产经济规模正在快速增长，总体能耗仍将飞速膨胀。a、煤炭消费至今为止，煤炭仍旧是我国能源消耗的主要形式。长期以来煤炭一直占据我国能源消耗80%以上的份额，虽然近期随着石油、天然气及各种新兴能源利用的增长，以及传统火力发电厂和燃煤区域锅炉房等煤炭消耗大户的节能改造工作的推进，国内燃煤消耗有所降低，但是煤炭所占社会能耗总比例仍有70%左右。但是我国能源消费过分依赖煤炭也正是我国面对高能耗，高污染难题的症结所在。因为在所有化石能源中，煤炭燃烧所产生的二氧化硫、二氧化碳等污染物是最多的。煤炭燃烧所造成的污染问题已经成为中国社会经济可持续发展无可回避的重大问题。中国要想摆脱工业发展过程中的严重污染，必须限制煤炭的使用，尽管中国的煤炭储藏量仍很丰富。b、石油消费为了满足社会经济发展的需要，同时尽可能的减小能耗造成的污染。石油和天然气就成为我国目前能源供应的生力军。2008年，我国共消耗原油3.65亿吨，比上年增长了5.8%。随着我国今年汽车工业的蓬勃发展，石油产品的需求仍将快速增长。同时随着全球性的能源短缺越来越明显，石油产品的价格则日益高涨。从2007年下半年起，国际原油价格进入了史无前例的快速上涨期，在2008年第一个交易日，纽约市场油价历史性地突破每桶100美元大关。2008年是国际原油市场大幅波动的一年，油价走势跌宕起伏。受多种因素影响，国际市场油价在上半年节节攀升，并在7月11日创下每桶147.27美元的历史最高纪录；在下半年迅速跌落，并在12月5日跌破每桶41美元，创4年来最低水平。这种非常态的石油价格变化一方面是人为的投机行为造成的，但更重要的还是因为全球性的对石油的刚性需求造成的。看看国内，我国的原油进口对外依存度在2005年就达到了41%，每年还以一定的速度在增加，而国内的石油生产的增幅远远落后于消费的增长。正因如此，过分依赖石油的经济模式具有重大的能源安全隐患。即使不能完全替代，我们也必须寻求其它渠道来分散即将面临的石油供应危机。C、天然气消费相对来说天然气是一种比较清洁，而且储量丰富的化石能源。天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气体。天然气其主要成分是甲烷，是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源，热值为8500

大卡/米3。天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。以下是全球天然气储量前20为的国家。从表中我们可以清楚的了解到当前世界上天然气的利用形式。序号国家2006年探明储量2005年探明储量增减%1俄罗斯47.5747.570.002伊朗27.5827.500.293卡塔尔25.7825.780.004沙特阿拉伯6.786.83-0.735美国5.795.456.426阿布扎比5.625.620.007尼日利亚5.155.23-1.538阿尔及利亚4.584.550.669委内瑞拉4.314.290.4710伊拉克011哈萨克斯坦2.831.8453.8012土库曼斯坦2.832.0140.8013印度尼西亚2.772.770.0014挪威2.332.39-2.5115中国2.271.5150.3316马来西亚017乌兹别克斯坦1.841.87-1.6018埃及1.661.660.0019加拿大1.641.602.5020科威特1.541.54-1.91近年来我国天然气消费一直在飞速发展。随着中国长期高速的经济增长对能源的需求，老百姓对生活的质量和生态环境的要求也日益提升。西气东输、川气东送以及引进俄罗斯天然气等世纪工程显示了天然气这一具有优质、洁净和环保等特点的重要能源，正受到中国政府前所未有的高度重视。中国燃气在西气东输和川气东送沿线的十几个省份先后成立了四十六家拥有天然气专营权的合资公司，投资超过50个天然气管网项目，而这一数字将随中国燃气市场的迅猛扩张而不断递增。2001年中国天然气产量达303.02亿M3，较上年有大幅增长，增幅达11%。2002年继续高速增长，达到328.14亿M3，较上年增长8.29%。但在世界各国天然气产量的排名中，由于阿联酋的产量猛增，中国从第15位降至第16位。2003年，中国天然气产量约为341.28亿M3(其中包括地方产量3.28亿M3)。2004年中国天然气产量保持稳定增长态势，全年产量达到356亿M3，创历史最高纪录。2007年，中国天然气的生产和消费量已经达到693亿立方米，这种快速增长的趋势仍将继续。我国能源发展“十一五”规划提出，天然气占一次能源消费总量的比例将在5年内提高2．5个百分点，到2010年达到5．3％。可见，天然气在社会综合能耗中所支持的比例仍旧很低，一旦天然气成为我国的一项主导化石能源后，我国现有储量只能维持20年左右的消费供应。据有关资料显示，中国现已探明天然气地质储量2.27万亿m3，在世界天然气总量中不足3%。综合来说，天然气也只是一种过渡性的能源解决方式，在更长远的未来，无论是我国的国民经济还是全球的能源消费都不能仅仅依靠这些传统的化石能源。要想在更长的时间里支撑人类社会文明的可持续发展，我们还是要开发更多的新能源来满足社会的能耗需求。这其中，太阳能利用技术是最有希望的。2）太阳能光热产业现状针对太阳能光热转换产品，目前国际国内市场仍处于不成熟的阶段。根据用户对热能品位要求的不同大概分成太阳能高温热利用、中温热利用和低温热利用三个层面。太阳能高温热利用技术，要求实现集热器空晒温度可达400～600℃，正常工作温度200～400℃。该技术主要针对太阳能高温热发电，太阳能生物质制氢、海水淡化、太阳能高温裂解制取清洁或替代燃料等应用领域。太阳能热发电就是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将某种工质加热到数百摄氏度的高温，然后以过热交换器产生高温高压的过热蒸汽，驱动汽轮机并带到发电机发电。从汽轮机出来的蒸汽，其压力和温度均已大为降低，经过冷凝器冷凝结成液体后，被重新泵回热交换器，又开始新的循环。利用太阳能进行热发电的能量转换过程，首先是将太阳辐射转换为热能，然后是将热能转换为机械能，最后是将机械能转换为电能。为了提高太阳能集热效率，并达到集热热源的高工作温度，整体系统必须包括集热组件和反射聚焦组件，聚焦组件多为球面或多碟式点聚焦的结构形式。而且要求太阳能反射聚焦组件具有太阳能跟踪的功能。太阳能高温热发电技术在学术界被认为是除风力发电之外最有经济竞争力的可再生能源发电技术。欧美均制定了庞大的太阳能高温热发电技术开发计划，目前投入了大量的人力物力开发太阳能高温热发电技术。太阳能高温吸热蓄热技术是太阳能高温热发电的关键技术、它涉及高宽热流密度下的传导对流辐射耦合计算、高温传热、强化传热等诸多学术难题。因此开展太阳能高温吸热蓄热技术研究一方面具有重要的战略意义，另一方面对于高温传热学的发展也具有重要的学术价值。塔式太阳能热发电系统Solartowerthermalpowersystem塔式太阳能热发电系统Solartowerthermalpowersystem碟式太阳能热发电系统Solardishthermalpowersystem.但是太阳能高温集热蓄热技术大多针对国家级别的大型项目，比较小的太阳能热发电站也要几兆瓦到几十兆瓦，占地面积数平方公里。因此项目只适合地广人稀且太阳能充足的个别地区。技术开发成本高，市场应用面也比较窄，当前的市场氛围也不浓厚。对民营企业来说，开发的技术经济性比较差。当然对于基础雄厚的企业，如国内的皇明则将太阳能高温集热技术作为企业的中远期战略发展目标。太阳能中温利用技术，要求实现集热器空晒温度达到200～300℃，正常工作温度100～180℃，同时集热效率仍能保持在50%以上。该技术主要针对工业用蒸汽，吸收式制冷，建筑供暖，高温干燥等领域。为了保证太阳能集热系统能够达到设计运行温度，系统也必须具有集热组件和反射聚焦组件。反射聚焦组件多为槽式线聚焦结构，同时具备一维径向跟踪功能，也有可二维跟踪的技术。槽式线聚焦太阳能集热器中温太阳能集热技术目前在国外应用也比较多，但大部分都用于工业用热，民用市场并没有很好的成长空间。这主要的问题就是高温集热器要占用大量开阔空间，产品的建筑一体化问题没有得到很好的解决。当然问题背后便是存在着巨大的发展机遇和广阔的市场前景。中温太阳能集热技术的进一步发展将彻底改变现有建筑节能产业的面貌。当前，国内的太阳能光热产品只集中在太阳能热水市场上，这对太阳能产业来说充其量也就是春意盎然，但已经引社会起多方关注；明天性能更加优越的中温太阳能集热产品在建筑节能市场上的全面展开时，才是太阳能光热产业蓬勃发展的新时代。太阳能低温利用技术则只要求集热器空晒温度可以达到120℃，正常工作温度在50～80℃。由于所得到的热源温度低，这类技术主要面向民用生活热水或工业用低温热水领域。太阳能低温热利用技术基本只考虑系统能量收益总量，不考虑热源要达到某个工作温度，因此基本不设反射聚焦组件。基本只是低温太阳能集热元件的组装。但正是因为系统减少了反射聚焦环节，系统也减少了一个热损环节，同时因为系统工作温度低，集热效率较高，所以低温热利用技术单位集热面积的能量收益是最大的。我国太阳能光热产业主要以低温应用技术为主，目标市场只能集中在生活热水和工业用低温热水。太阳能热水产品市场正处于购销两旺的时期，这方面在全世界范围内也是占主导地位的。目前比较成熟的太阳能集热产品有平板型太阳能集热器、真空管太阳能集热器及热管式太阳能集热器。因为它们的结构不同，其保温性能有一定差异，因此它们的集热效率也明显不同。平板集热器的特点是采光面积大，寿命长。最早的桑普平板集热器的用户已经使用超过15年了，而且仍然效果不错。目前在欧美和我国的南方地区，大都使用平板集热器。平板集热器在气温比较高的条件下，集热效率好一些，但随着环境温度的下降，其集热效率衰减的最大。因此这类集热器在南方还有一定市场，在北方的冬季时分，它的热效率明显不如真空管集热器和热管集热器。全玻璃真空管就类似于一个拉长的暖水瓶，是双层玻璃结构。外管是透明的玻璃管；内管内部走水，外壁是吸收涂层，将光能转换为热能；内外层之间真空。全玻璃真空管结构简单，制造工艺非常成熟，所以国内厂家很多，产品质量差别不大。由于玻璃本身抗击冷热冲击的能力较差，所以用户在使用时应当特别注意上水时间，以防炸裂。另外，由于全玻璃真空管和水箱之间是靠橡胶圈密封的，所以只能做成普通的落差式热水器，无法制造高级的承压型热水器。金属真空管区别于全玻璃真空管的是：单层玻璃、金属吸热体。金属真空管是靠金属吸热片直接接受太阳辐射并转化为热能，桑普的热管式真空管、直流式真空管、储热式真空管都是金属真空管。目前国内使用最多的是热管式真空管，主要是做高级的承压式热水器。直流式和储热式以出口为主，但国内已经有越来越多的别墅用户采用直流式真空管做分体承压系统了。太阳能光热产业发展到现在，其技术的核心环节有三点。其一是如何提高产品的太阳能吸收率，增大集热组件的热能收益，这方面的技术开发主要是围绕着集热器吸热体表面的选择性吸收涂层的结构和组成来展开的，平板型集热器的吸热翅片上常用的选择性吸收涂层是镀黑铬，全玻璃真空管内管的集热面上的常用选择性吸收涂层是铝-氮-铝磁控溅射涂层；其二是保证集热产品很好的绝热保温性能，减小集热过程中的热损失，这方面的技术开发主要是围绕着提高产品保温性能及构造产品中的真空绝热腔来展开的，从实际使用情况看真空管的保温绝热效果要明显好于平板集热器的保温背板的效果；其三是增设反射聚焦组件，保持集热组件可以获得充足的太阳辐照度，如前所述，对于中温和高温太阳能集热技术，反光聚焦组件都是必不可少的，低温集热产品与反射聚焦组件的结合仍是个待开发的问题。在过去的二十年甚至更长的时间里，国内太阳能光热产业面向主流市场的低温集热产品技术开发都是针对前两点或其中之一进行的。太阳能真空集热管之所以在国内得到了市场的广泛认可并逐渐替代平板型集热器，就是因为真空管的真空结构大大降低了集热元件的热损失，这一点是平板型集热器无法比拟的。而近些年来真空管集热产品性能的逐步提高则是其内管吸热表面的选择性吸收涂层的进一步研究开发的明证。新一代的热管式真空集热管在原有真空管优良的保温性能的基础上提高了内部集热组件的传热效率，整体集热管的集热效率有进一步的明显提高。正是在诸多技术进步的推动下，太阳能光热产业在国际国内市场上均取得了飞速的发展。可见如果要进行太阳能光热产品的开发，上述前两个重要环节将是最有价值的着眼点。尽管当前的太阳能光热产品市场正在飞速成长，但是以上谈到的太阳能低温集热产品都是针对生活热水而设计的。其特点是尽量保证系统热能收益的总量，而最终的热能温度并没有太高要求，毕竟对于常用常新的热水系统，每天的起始工作温度（即补水的温度）只有10℃左右。能获得多少太阳能都是收益，如果热水达不到使用温度可以启动辅助热源来补足。但是，当我们谈到太阳能光热产业未来的发展方向，针对下一个更大的目标市场——建筑节能的时候。现有产品的性能就无法满足使用要求了。因为无论对于建筑供暖还是夏季的吸收式制冷，太阳能热源总要保持一定的工作温度，散热器供暖系统的供回水温度为80℃/60℃，即使是低温辐射供暖也要求供暖温度在50℃左右，对于吸收式制冷系统，发生器的热源工作温度就更高了，至少要到90℃。显然针对上述温度要求，太阳能低温集热产品本身是不具备能力的。要想进一步提高太阳能系统的集热温度，就必须考虑上述第三个技术环节，增设反光聚焦组件，向中温集热技术发展。谈到太阳能中温集热产品，设计人员将更多的精力放在了如何升高太阳能集热系统的工作温度上，第一思路就是增加反射聚焦装置，还要安装自动跟踪系统。当然这自然要耗费更多的成本，但是这样的集热系统在提高热源温度的同时，也降低了系统整体的采光集热面积，这会造成能量收益总量的流失。可见太阳能集热在集热总量和保证热源温度方面存在一定的矛盾。尤其是针对未来的建筑节能产业，无论是建筑供暖还是空调，没有热能总量收益的保证，节能效果根本无从体现。因此在谈到具体的应用环节，也并不能一味的追求提高太阳能的集热温度，而忽视了收益总量。对于当前具有广阔市场的低密度建筑供暖问题，太阳能集热系统的可靠性就取决于，系统产品是否能够依靠有限的集热采光面，在保证建筑供暖工作温度的同时尽可能多的吸收利用太阳能，以体现其节能减排的效果。3）建筑节能产业现状随着人类社会的进步，建筑以越来越丰富多变的形态与社会经济活动相结合。它逐渐成为人类文明的最重要组成部分。在资源方面，全球50%的土地、矿石、木材资源被用于建筑；45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风，5%的能源用于其设备的制造；40%的水资源被用于建筑的维护，16%的水资源用于建筑的建造；60%的良田被用于建筑开发；70%的木制品被用于建筑。建筑作为人类文明最重要的产物，耗费了地球约50%的资源，建筑业已成为最不可持续发展的产业。而在今后50年的建筑设计和建造中，还将有大量的建筑维系着过去5000年的模式，因此，探索建筑的可持续发展模式已成为建筑业可持续发展的迫切需要。结合二十一世纪，全球共同面临的能源危机和日趋严重的污染问题，建筑能耗的过渡膨胀和由此造成的巨大浪费已经成为我们不能再回避的重大问题。在我国从建筑能耗在社会综合能耗比例来看，1992年为15%，目前已达到27.5%，2020年将会增加到40%，再加上原材料运输和损耗等，建筑能耗可能高达50%；我国现有超过400亿平方米的高耗能建筑，不但对常规能源依赖性巨大，而且隐含着难以估计的能源浪费。推动建筑向节能、绿色、智能化方向发展，将是国际建筑界实现可持续发展理念的大趋势，也是中国经济社会面临的重要任务。广义上的建筑能耗包括建筑运行使用能耗和建材生产与建筑建造过程的能耗，但由于两者属于不同领域的问题，节能的重点和技术措施也有不同，下面仅讨论建筑运行使用能耗。我国建筑可分为工业建筑、农村居住建筑和城镇民用建筑三大类。我只讨论城乡民用建筑（包括居住建筑和公共建筑）使用过程中的能源消耗及相关节能问题。当前，我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7％。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤／年，占我国2004年煤产量的11.4％；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度／年，占全国社会终端电耗的27％～29％。因此，降低建筑能耗是节能工作中最重要的任务之一。我国城乡民用建筑总面积约为400亿

平方米，能源消耗状况可分4类进行分析。a、北方城镇供暖能耗我国北方城镇供暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成部分。我国建筑节能水平远落后于发达国家，以与北京气候条件相近的德国为例，1984年前建筑采暖能耗标准和北京目前水平差不多，每平方米每年消耗24.6至30.8公斤标准煤，但到了2001年，德国的这一数字却降低至每平方米3.7至8.6公斤标准煤，其建筑能耗降低至原有的1/3左右，而北京却一直是22.45公斤。供暖能耗高的原因主要有3个。一是围护结构保温不良，国内绝大多数采暖地区维护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的3.5至4.5倍，外窗为2至3倍，屋面为3至6倍，门窗的空气渗透为3至6倍。这使得冬季采暖需要热量较之高出2～3倍。二是供热系统效率不高，各输配环节热量损失严重。我国70%以上的采暖建筑采用集中供热方式，由于系统本身的问题导致末端冷热不均和热源难以随气温的变化及时调节，从而使系统损失的热量高达30%。三是热源效率不高。由于大量小型燃煤锅炉效率低下，部分大型燃煤锅炉和各种燃气锅炉有的效率也较低，热源目前的节能潜力在15%～20%。在我国北方供暖能耗形势严峻的同时，随居民生活质量的改善，供暖区域还有扩大是趋势。我国长江流域按建筑气候特征属于夏热冬冷地区，不属于我国上世纪50年代划定的建筑采暖区域。以往的建筑设计都没有考虑采暖，大多数建筑冬、夏期间的室内热环境很差。随着经济发展和长江流域人民生活水平提高，对室内热湿环境的要求也越来越高。目前夏季空调已广泛普及，而建设采暖系统、改善冬季室内热环境的要求也日趋增长。预计到2020年，长江地区将有50亿m2左右的建筑面积需要采暖。如果该地区采用北方热电联产集中供热的采暖模式，预计每年除用电外还将新增采暖煤1亿吨标煤左右，接近目前我国北方建筑每年的采暖能耗总和。这将带来严重的能源负担，不仅会影响长江流域城市建设和能源供应，还会加剧我国能源供应紧缺的状况。b、大型公用建筑能耗大型公共建筑指单体面积超过2万m2并采用中央空调的公共建筑。目前我国有5亿m2左右这样的建筑。其用能设备包括空调、照明、电梯、办公设备等多个系统。我国大型公共建筑的耗电量为70～300kWh/m2·年，为住宅的10～20倍，是建筑能源消耗的高密度领域。尽管该类建筑目前的用电水平与欧美发达国家相当，但调查结果表明，这类建筑能源浪费现象仍较严重，有很大的节能潜力。随着我国城市建设的发展，大型公共建筑的增长速度非常快，占新建建筑总面积的比例也越来越大。在这种情况下，其高密度用电将导致民用建筑用电量的急剧增加。c、住宅与一般公共建筑的非采暖能耗我国城镇的住宅总面积约为100亿m2。除采暖外的住宅能耗包括照明、炊事、生活热水、家电、空调等，折合用电量为10～30

kWh/m2·年，用电量约占我国全年共电量的8%。

目前这两类建筑的能耗水平低于发达国家，这主要是由于建筑提供的服务水平不高。由于我国能源费用相对于居民收入偏高，我国的绝大部分城镇住宅的用电水平较低。如大部分城市居民习惯夏天很热时才开空调，生活热水用量远小于发达国家水平，南方地区冬天室内温度即使低于16℃业务采暖措施。如大部分学校、军队营房、一般办公建筑中主要用电设备还仅为灯具，用电密度低。

随着生活水平的提高，住宅和一般公共建筑内用户提出了更高的建筑服务水平要求。如住宅内生活热水、家用电器的需求增长，一般公共建筑中电器数量增多等，都将造成这两类建筑能耗的增长。此外，近年来在一些大城市出现了一批高档豪华住宅，户均用电水平几倍甚至几十倍于普通住宅。随着我国经济发展和高收入人群的增加，此类高能耗住宅将有大幅增长的趋势。对于能耗原本较低的一般办公建筑进行二次装修和加装中央空调系统，盲目提高建筑内部的“豪华性”，也会造成此类建筑能耗的成倍增长。d、农村生活能耗我国农村建筑面积约为240亿ｍ2，总耗电约900亿度／年，生活用标准煤0.3亿吨／年。需要指出的是，由于薪柴、秸秆、干粪等非商品能源在农村建筑能耗中占很大份额，目前我国农村的煤炭、电力等商品能源消耗量很低。根据调查，目前农村建筑使用初级生物质能源的能源利用效率很低，并在陆续被燃煤等常规商品能源所替代。如果这类非商品能源完全被常规商品能源所替代，则我国建筑能耗将增加一倍。

综上所述，我国建筑能耗状况可以概括为：北方建筑采暖能耗高、占能耗总量大，应为建筑节能的重点；住宅与一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处在较低水平，但目前呈增长趋势；大型公共建筑能耗浪费严重，节能潜力大，并且新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势；农村建筑能耗低，且非商品能源仍占主要部分，但目前有被商品能源替代的趋势，需引起足够重视；长江流域采暖需求增长旺盛，必须找到有效的解决方案，否则将带来沉重的能源负担。建筑在耗能的同时，还是造成大气污染的巨大推手。联合国气候变化政府间小组委员会(IPCC，IntergovernmentalPanelonClimateChange)的研究报告表明，全球约有30％的CO2是从建筑物中排放出来的，其中19％来自民用建筑，11％来自公共建筑。对部分OECD国家的调查显示，从1973--1990年，OECD国家建筑物中C02的排放量以平均每年0.4％的速度增长，而民用建筑中采暖能耗仍是C02排放的主要来源OECD国家建筑物中排放量对照表（1973年和1990年）从全寿命周期角度来看，建筑产品的全寿命周期涵盖原材料开采、建材加工、构配件制造、规划设计、建筑施工、运行使用、维护保养、拆除报废和回收利用的整个过程。在建筑产品的全寿命周期内，始终伴随着大量的能源消耗和环境污染。当前，以“可持续发展”为主题的保护生态环境、合理利用资源和能源等一系列活动已在全球范围内展开。由于建筑产品具备促进人类发展和影响生态环境的正负双重身份，因此，建筑节能工作既是社会经济发展的需要，又是改善人类生存环境的需要。在如此严峻的能源利用形势面前，社会的可持续发展令人担忧。但是巨大的危机背后，对于新能源经济来说却意味着无限光明的发展前景。在此我们只针对问题的主要部分，我国建筑能耗最重大部分的北方地区居民供暖问题展开论述。4）建筑供暖系统简述a、建筑供暖系统的热源谈到建筑供暖系统，系统热源是最主要的组件。比较常规的产品就是燃煤或者燃油燃气锅炉供暖，锅炉可以提供充足稳定的供暖负荷，并根据建筑用户的要求，就有一定的调节功能。一般大中型的集中或区域建筑供暖都是采用集中供暖锅炉作为系统热源。但是随着煤碳、石油和天然气等化石燃料的消耗，燃料价格正快速上涨，这不可避免的增大了锅炉供暖的成本。同时锅炉燃烧所造成的污染也越来越多的为世人关注。近些年来，我国许多大城市都在针对锅炉污染进行改革治理。北京市早在2001年就开始实行《中华人民共和国大气污染防治法》办法，并特别对燃煤锅炉的运行管理进行严格的审查。为了减小供暖燃料所造成的污染，目前比较常规的替代型产品就是利用热泵供热。热泵技术就其原理就是通过逆卡诺蒸汽压缩热力循环，带动大量的热能从低温蒸发端热源向高温冷凝端热源输出。热泵循环的驱动需要消耗一定的电能。而电能消耗与高温冷凝端热源得热量之间存在某种关系。根据机组运行的能效比COP（coefficientofperformance），我们大致可算出热泵机组输入电功率与输出冷凝端得热之间的关系。Qheat=（1+COP）Qcool式中：Qheat——热泵机组的制热量Qcool——热泵机组的制冷量根据热泵的低温蒸发端热源不同，可分成空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵还有污水热泵。它们分别是从空气、自然水体、土壤或者污水里提取热能并用于加热生活热水的蒸汽压缩换热机组。热泵总是通过少量的电能驱动蒸汽压缩制冷循环，。因此热泵的实际运行能耗要低于电加热及各种锅炉供暖系统。但是各种热泵的工作能效比与低温热源的品位紧密相连，当室外气温急剧下降或者水源地源温度下降时，热泵在向供热系统输出同样热能的同时就要消耗更多的电能，在外界条件恶劣的条件下，热泵的工作性能急剧恶化，不仅能耗增大，供暖效果也大打折扣。因此要想发挥热泵机组的性能优势，就必须保证热泵的低温蒸发端热源具有稳定的工作温度，而且温度越高越好。尽管热泵机组在供暖的实际运行过程中的节能效果并不尽如人意，但是热泵机组对于低品位能源的利用意义重大。以上说到的能够给热泵机组的蒸发器提供热能的如空气、自然水体、土壤或者污水都是低品位热源。这些热源环境里蕴藏着巨大的能量，但是因为其温度低于我们建筑供暖或者生活热水的用热温度，常规的传热方式就无法取用其中丰富的能量了。不过，因为热泵循环可以从低温热源里取热并向高温热源供热，致使从低温环境里取热并向较高温度的环境里供热成为可能。既然上述自然界低温热源可以为热泵的蒸发器提供热能，那目前的低温太阳能集热系统的较低品位得热也可以与热泵机组相结合。从这个角度讲，热泵实际上就是一个提升系统热源温度的工具。这对太阳能低温集热系统提高热能品位并达到供暖要求具有很重要的意义。b、建筑供暖效果谈到建筑供暖效果，主要是考虑室内要求达到的供暖温度。各种建筑供暖根据建筑的不同功能，其对建筑供暖所要求达到的室内计算温度也不尽相同。工业建筑按照建筑内作业人员的体力劳动强度分成四级：轻作业——18-21℃中作业——16-18℃重作业——14-16℃过重作业——12-14℃对民用建筑也按照房间的不同功能要求，室内计算温度也有所不同。总体来说舒适性供暖要达到18-24℃，现在新的节能标准低到16℃。一般办公、食堂、休息或客厅之类的房间宜取低值16-18℃；卧室更衣室应在20-22℃，浴室或游泳池25℃。供暖系统要达到上述供暖要求，必需使循环介质的温度达到一定的设计要求。而循环温度的高低又与建筑内部的供暖末端是散热方式有关。对于靠墙放置的散热器，为了使整个房间都达到设计供暖温度，散热器的表面温度必需在60℃以上。内部供水、回水温度应控制在80℃/60℃。而对于低温辐射地板供暖方式，地暖盘管整体铺设与房间的地板下，散热均匀，散热面积也远远大于传统散热器。因此其工作温度要低很多，低温辐射地板供暖的供水温度保持在40℃—60℃即可，回水温度应比供水温度低10℃左右。这样基本保证室内地板表面温度在24—26之间。在上述的供热参数要求下，设计相匹配的太阳能集热系统就必需考虑系统的集热总量收益与保持足够高的稳定的热源温度之间的平衡关系，这正是系统结构设计的关键。c、供暖系统的末端设备建筑内部的供暖末端设备随着经济的发展也经历了一个比较长的演变过程。在供暖系统发展早期，末端设备基本都是各种形式的铸铁散热器，因其耐腐蚀，有一定的承压能力在市场上得到了广泛的认可，根据供暖的工作介质不同还分成热水型铸铁散热器和蒸汽型铸铁散热器，蒸汽型铸铁散热器多为圆翼形。随着经济水平的提高和产品的更新换代，新一代的钢制散热器和铜铝负荷散热器的出现克服了铸铁散热器重量大，传热比较慢的缺点越来越多的得到市场的认可。同时新一代散热器结构形式更多，占地面积更小，它们极大的丰富了我们日常的生活空间。当然这种散热器同样不能满足建筑供暖的节能要求。散热器总是布置在室内的墙角及靠窗的位置，为了满足整体建筑的供暖要求，其向室内的传热方式不得不过分依靠室内空气的自然对流，而这种自然对流是要依靠供暖热水与室内空气之间足够的温差来驱动的，供暖区域与传热面距离越远，所需要的供暖温差也就越大。这也决定了，要想让室内达到20℃左右的供暖温度，散热器表面的平均温度必须在60℃以上，因此与散热器匹配的供暖系统供回水温度一般为80℃/60℃。供暖循环的温度高，其管线传输时的热量损失也大。因此现在国家提倡采用低温连续式供暖循环，供暖温度只要50℃上下。在这样的工作条件下，散热器的供暖效果就不是很理想了。为了在低温条件下达到建筑的供暖要求，现在常规是做法是采用室内的低温热水盘管。低温热水盘管是将塑料管整体敷设在建筑的地板下。因为这种供暖末端设备的散热面积大，所以它所需要的热水和室内温度的供热温差比较小，热水供水温度达到50℃，就可以保证室内20℃以上的温度。当然，低温地暖盘管的安装成本要比钢制散热器贵一些。但该系统节能效果显著，而且比较适合与太阳能这样的低温热源相结合。d、供暖系统的多热源结合问题尽管太阳能集热系统可以源源不断的向建筑用户提供大量的绿色环保能源，但是太阳能能量密度小和不稳定的缺点是无法回避的。为了保证整体系统能够满足建筑全天候的供暖要求，备用热源是必不可少的。以上常规的供暖热源都可以作为太阳能供暖系统的备用热源。不同的热源的工作温度有所不同，在它们连接到通一个系统中协同工作的时候，原来工作温度较低的供热系统就会完全被工作温度较高的供热系统所替代。具体到太阳能与燃煤锅炉综合供暖系统中，目前常规低温太阳能集热器冬季的集热温度保持在30℃—40℃之间。锅炉供暖的循环温度总是在60℃以上。当两个系统相接并同时运行的时候，供热系统的温度自然会上升到60℃以上。这样热的水进入到太阳能集热器里后，基本已无法有效获取太阳能，太阳能集热效率将大打折扣。因此热源温度的匹配问题也是整体供暖系统必须考虑并优化解决的关键点。5）系统运行的优化控制控制系统是新型环保供暖系统性能的最终保障，它是协调系统各部运行，实现优化节能效果的关键。现在的太阳能工程系统的控制产品，目前大部分已经比较成熟。但是这些针对太阳能热水系统的应用控制器与供暖系统要求的控制结构完全是两码事。现代化建筑的供暖系统比生活热水系统要复杂的多。建筑内部不同时间，不同区域人员的活动状况都不尽相同。新一代的建筑节能概念不仅是简单的满足人们的日常生活的能耗需求，而且要在人们的正常需求之外合理的建立控制模式，寻求更多的节能降耗的空间。通过全新的节能优化控制模式，人们渐渐意识到并积极推进自己的生活向低碳方式进化。从这一点意义上来说，新型的太阳能供暖控制系统必须完全抛开原有的太阳能热水系统的运行思路，重新设计并优化控制过程。控制系统不仅要考虑太阳能系统能够充分获得有效的集热量，还要保证蓄热热源具有稳定可靠的供热温度。同时，控制系统负责调节太阳能系统和备用能源系统之间的运行关系，保证优先充分利用太阳能，只有太阳能不能满足用户需要的时候才启动备用热源。在供热方面，一体化的控制系统更应发挥其优越性，根据建筑各个区域的实际供热需求进行分区分时控制，从而保证系统整体运行能耗的节约。2.2核心产业规划布局及产品优势针对上述市场上的常规产品所存在的问题，公司准备以新的节能环保产业基地为依托，开发生产全新的适合建筑供暖的太阳能及环保型备用热源联合的一体化能源供应系统。整体能源系统将高效太阳能集热产品置于关键核心地位，以优先利用太阳能，充分有效利用太阳能为产品开发第一目标。同时系统的集热、补热及供热过程完全由新型的全智能控制器来实现，控制器是系统整体运行的枢纽。在此基础上，改造传统的热泵机组，设计制造全新的符合太阳能系统的热泵机组是系统整体进一步提高效能，为建筑供暖提供全天候保障的重要环节。对于太阳能集热产品的开发方向应以现有太阳能低温集热热水产品为基础，重点投入开发适合于低温辐射供暖系统的中低温太阳能集热产品。保证集热系统在冬季的集热温度50℃条件下，集热效率高于50%。同时集热器要便于大面积铺设，采光面覆盖率高，以保证充足的太阳能集热量。根据对市场上的现有产品的对比分析，太阳能真空集热管目前在我国已经处于产能过剩的状态。公司不宜重蹈前人的覆辙。出于依托现有太阳能热水市场的出发点，选择高品质平板集热器是合理的。首先，在生活热水使用的高峰季节，平板集热器的热水产水量要大于真空管集热器。其次，从中长期发展看，公司选择的高效型平板集热器的核心集热部件高效选择性吸收涂层的镀膜翅片，这项产品正好也是玻璃金属热管真空管的核心集热组件。目前，玻璃金属热管真空管集热器是集热性能较好，发展前景广阔的新型产品。在我国，几家大型的平板集热器和玻璃金属热管真空管的生产厂家的业务流都很稳定。但是，它们自身都不具备金属翅片条带的镀膜生产能力，他们的金属翅片选择性吸收涂层镀膜条带完全依靠进口。我公司一旦掌握这项生产技术并实现量产化的生产能力，不仅对自身的集热产品的性能是一个有力的保障，而且也可以与其他同行业厂家互相协作，优势互补。在现有市场中找到可靠的生存空间。同时在现有太阳能低温集热产品的基础上，抓住系统关键问题，提高产品整体性能，逐渐向开发中温太阳能集热产品发展，为公司打开新的太阳能光热产品市场奠定基础。其一，在现有的太阳能集热产品中，玻璃金属热管真空管的集热性能是比较好的，尤其是在冬季环境温度比较低的条件下。因此，从发展方向看，玻璃金属热管真空管是比较适合用于太阳能供暖系统中的。但是，在玻璃金属热管真空管集热器中，集热管的配套组件——热管联箱很有问题。由此导致虽然热管的集热传热性能很好，但是因为它与联箱的连接导热块热阻很大，总体系统传热性能仍旧不理想。为此，我们只要集中精力开发出结构合理，性能优良的新型热管联箱，一定会使整体集热器的集热性能大幅提高。在同样的外界环境下，太阳能系统的集热温度会明显提高，从而保证系统用于建筑供暖时的性能。而且这样的结构性产品开发一样可以在行业中形成有竞争力的技术壁垒。其二，为了提高整体集热系统的收益，借鉴中温太阳能集热技术的经验，开发结构合理的反光聚焦板具有很大的发展空间。对于低温辐射供暖系统，供暖的工作温度要求达到50℃即可。为实现这样的目标，反光聚焦板根本就不必考虑跟踪，因为对平行阵列式集热管来说，其背后的反光聚焦板形成多槽式平行线聚焦结构就能够达到很好的性能。唯一要改进的就是如何解决反光聚焦板的防风问题。在太阳能真空管集热器的产品发展过程中，也曾考虑过利用背面反光板的形式来提高系统集热收益。但是当时人们研究问题的出发点还是为了解决太阳能热水系统的性能问题。经过测试，后面加整体反光背板，同时减少集热管和不加背板而是加密集热管的结构形式相比，还是多加些集热管最终系统的集热量大一些。而目前，太阳能真空集热管的成本也并不比增加的反光背板高多少。由此看来，增加背板除了增大了集热器结构的复杂性外，也没有多少实际用处，有点得不偿失。而且整体背板在防风抗雪方面存在很大隐患。如果现在，我们站在太阳能供暖系统这个角度上，集热器背后的反光聚焦板则又有新的意义了。首先供暖系统需要保证足够高的供热工作温度。在环境温度比较低，日照条件也相对差一些的冬季，常规的太阳能集热系统的集热效率都会大打折扣。在运行过程中集热温度自然会降低，天气好的时候也就能维持40℃上下，集热量也有限。如果我们减少集热管的数量，同时增加反光聚焦板，在保证总集热量不减小的同时，减少了集热管与环境的换热面积，热量损失自然会减少。可见冬季里，带反光背板是集热系统的热性能要好一些，因为这相当于增大了集热组件表面上的辐照度。而且从另一个角度说，太阳能集热器用于供暖系统还有一个冬夏负荷平衡的问题。即集热系统在冬季要负担很大的供暖热负荷，而到了夏季，集热系统就彻底处于闲置状态。大面积闲置的集热器的热量盈余是个大麻烦。如果集热系统增加了反光板，集热管数量减少一些。夏季的热量盈余也就减少了，同时反光板到夏季可折起，也有可能反过来变成遮光板，以避免过多太阳辐照损坏闲置的太阳能集热管。可见在太阳能供暖集热系统中，集热反光板的结构形态及功能仍有很多值得探寻开发的内容。在大力开发太阳能集热产品的同时，我们还有更具革命性的技术突破点。前面已经提到热泵技术是可以将低温热源的能量提取出来向高温热用户供热的。这就意味着如果太阳能集热系统与热泵机组结合后，即使太阳能集热温度低到无法满足供暖要求的情况，热泵机组也可以将其中的热量提取出来用于供暖。在太阳能集热系统在集热温度不高而受到制约的时候，热泵技术又为低品位太阳能利用提供了一条新路。只要我们能够开发出适合与太阳能集热系统兼容的热泵产品，整体集热系统的能量收益和利用率又可大幅增长。如果以上各个产品的开发规划都能取得实质性的成果，整体产业系统能实现完整的布局。那我们的产品体系就能形成强大的技术壁垒，当然竞争优势可以逐级释放，在诸多的发展方向上我们可以分布整合，规划成三代换代产品，那我们在行业内的技术优势将能保持十年以上。在系统开发及市场运作日趋成熟之后，必然带动整体产业向我公司的目标市场跟随。那在下一个十年里如何在行业内保持企业的竞争力和先导地位也是一个中远期的研究课题。在以上所述的成品体系开发完善之后，下一步能够形成竞争优势的就是面向低密度建筑的完善的一体化智能控制系统。目前，全球范围内，智能家居控制系统对新一代房地产产业、楼宇自动化甚至是IT行业都是极具诱惑力的新经济增长点。当前市场上推出的智能化手机实际就是将手机功能扩展成为一个可与外界设备通讯的终端产品。这就是在为将来建筑的智能化控制奠定基础。微软公司为手机推出的WINDOWSMOBILE操作系统、symbian操作系统、PALM，还有神通广大的LINUX系统。这些操作系统都是使手机成为将来众多外部设备的控制节点。这种智能控制模式将会在不久的将来再一次深刻的改变我们的生活，其中自然包括蓄势待发的智能建筑控制系统。我们可以将智能控制系统与我们已经形成市场竞争优势的太阳能供暖系统捆绑在一起，一定能够在低密度建筑行业内形成新一轮的技术变革。只要我们能够实现如此的技术结合，充分开发产业交叉所带来的新经济增长点，那未来的市场仍旧属于我们。以鑫记伟业为领导的高新技术产业将在全球后化石能源文明社会中开辟一个新的时代。第三章产品属性分析和市场需求预测3.1节能型太阳能采暖产品市场巨大首先，结合当前国际大力倡导低碳经济的发展形式。以太阳能为首的新能源替代传统化石能源的技术应用将是大势所趋。“低碳经济”最早见诸于政府文件是在2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》。作为第一次工业革命的先驱和资源并不丰富的岛国，英国充分意识到了能源安全和气候变化的威胁，它正从自给自足的能源供应走向主要依靠进口的时代，按目前的消费模式，预计2020年英国80%的能源都必须进口。同时，气候变化的影响已经迫在眉睫。因此看来，“低碳经济”提出的大背景，是在传统化石能源消费巨大并逐渐面临耗尽危机的同时，全球气候变暖正不可逆转的显现出来，高能耗和高污染的双向悖论正对人类生存和发展形成越来越严峻的威胁。随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识，不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害，大气中二氧化碳（CO2）浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。2007年12月3日，联合国气候变化大会在印尼巴厘岛举行，15日正式通过一项决议，决定在2009年前就应对气候变化问题新的安排举行谈判，制订了世人关注的应对气候变化的“巴厘岛路线图”。该“路线图”为2009年前应对气候变化谈判的关键议题确立了明确议程，要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%至40%。“巴厘岛路线图”为全球进一步迈向低碳经济起到了积极的作用，具有里程碑的意义。在国内，我国的能源利用形式更是不容乐观。我国每年煤炭的消耗量占全世界的40%。而且随着中国经济逐年快速的发展，社会经济运行中能耗的增长将是不可避免的。我们必须寻求其他途径。2007年9月8日，中国国家主席胡锦涛在亚太经合组织（APEC）第15次领导人会议上，本着对人类、对未来的高度负责态度，对事关中国人民、亚太地区人民乃至全世界人民福祉的大事，郑重提出了四项建议，明确主张“发展低碳经济”，令世人瞩目。他在这次重要讲话中，一共说了4回“碳”：“发展低碳经济”、研发和推广“低碳能源技术”、“增加碳汇”、“促进碳吸收技术发展”。他还提出：“开展全民气候变化宣传教育，提高公众节能减排意识，让每个公民自觉为减缓和适应气候变化做出努力。”这也是对全国人民发出了号召，提出了新的要求和期待。胡锦涛主席并建议建立“亚太森林恢复与可持续管理网络”，共同促进亚太地区森林恢复和增长，减缓气候变化。可见发展低碳型经济将是未来几十年甚至更长时间内的经济发展趋势。它将带动社会生产领域和消费领域内的重大经济转型，其中蕴藏的商机无限。作为低碳经济中的重要组成部分的太阳能产业近年来也是方兴未艾。前些年太阳能光电产业发展较快，但从近几年的发展来看，其产品能源转化效率低的弊端仍不能得到有效解决。而对于太阳能光热产业，我国目前的太阳能光热产品市场已经非常普及。全国大大小小的太阳能热水器厂家有近千家，其中像皇明、力诺瑞特、清华阳光这样的总资产上亿的一线品牌就有十几家。据有关资料初步估算，太阳能热水器行业国内的年总产值在50亿左右。可见太阳能热水器已经在国内形成了非常稳定的消费群，人们对太阳能光热产品的认可度也在逐渐提高，更有甚者，有许多消费者主动向厂家要求提供太阳能供暖产品。但是，如此众多的太阳能光热产品厂商的技术水平都只是停留在太阳能热水器上，而并不能进一步实现太阳能光热利用与建筑供暖系统的结合。在上述的文章中我们也曾提到，在建筑能耗方面，供暖能耗所占的比重要远远超过生活热水的能耗需求，我国北方有上百亿平方米的建筑需要供暖，供暖能耗要超过生活热水能耗数十倍。由此观之，只要能够提供可以把太阳能集热与供暖系统结合起来的系统产品，这将为整个太阳能光热产业带来井喷式的市场拓展。同时，国内的光热产品在国际市场上尤其是在发达国家还没有得到普遍认可，主要就是因为现有的太阳能热水器产品的技术壁垒比较低，一旦我们通过产品研发，与建筑供暖空调系统相结合，不仅是单一产品的技术壁垒得到提高，而且整体太阳能光热产业的价值也会显著上升，这对我国提倡中国创造，增强国内产业的核心竞争力都是具有非常深远的意义。它也必将带动太阳能光热产品在国际市场的大幅拓展。产品的目标市场定位我公司现阶段产品主要是太阳能平板集热器，主要针对目前发展比较成熟的国内国际太阳能热水市场。在中国，这依然是一个成长性很好的市场。2007年，中国太阳能热水器产量的增长速度约为30%，年产量达2340万m2（16380MWth），总保有量约为10800万m2（75600MWth）。2007年，太阳能热水器市场销售额约为320亿元人民币，产值亿元人民币以上的企业有20多家。2008年我国太阳能热水器行业继续稳步快速发展。其中，产值达430亿，出口达1亿美元。中国太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍，北美的4倍，现已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场。因此，在未来的