太阳能热水器研发与产业化项目专项资金申请报告Word下载.docx
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第四节:
大型集中供热系统
第五节:
大型集中供热系统推广意见和建议
第三章:
学校等公共场所使用集中供热系统具体方案示例
概述
方案示例
第四章:
公司介绍,附录以及相关标准
公司简介
公司资质
成功案例
执行标准
太阳能热水器概述
一、概念
太阳能热水器是利用集热器吸收太阳光,将光能转化成热能,并通过储水箱将热水储存。
目前,技术水平最完善的太阳能热水器是真空集热管太阳能热水器。
真空集热管的内、外管之间是真空夹层,确保冬季管内不结冰,能够正常使用,内管上有一层选择性吸收镀膜,膜层能充分吸收太阳光。
真空管里的水,吸收热量后,通过温差循环,加热储箱内的水。
(太阳热水器自然循环集热原理示意图)
在我国,太阳能热水器的应用始于二十世纪七十年代。
最早应用推广太阳能热水器的城市是云南昆明,也是现在应用最广泛,最普遍的城市。
1997年国家制定并出台了《全玻璃真空太阳集热管》国家标准,这也是世界上第一个这类产品的标准,我国真空管生产从此走上规范化道路。
这种集热快、热损小、寿命长、成本低的真空管的规范化、规模化的工业生产,使得其作为核心部件的太阳能热水器的商业化运作与普及成为可能。
同时,防冻、防干烧和辅助电加热等配套技术的采用,使太阳能热水器的真正全天候使用成为可能。
除了能在使用价值上对传统的燃气与电热水器构成替代,太阳能热水器还具有安全、节能经济、清洁无污染等传统热水器所不具有的优点。
就目前来看,太阳能热水器领域是中国可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。
据中国五金制品协会统计,目前中国城市家庭中,57.4%拥有燃气热水器,31.3%拥有电热水器,拥有的太阳能热水器只有7.6%。
但在城市家庭的购买预期调查中,三者的比例将演变为35.8%、30.2%、23.2%,形成三足鼎立之势,太阳能热水器的比例将获得大幅增长。
二、常见问题
随着热水器近来销量猛增,问题也随之而来。
现在为大家介绍一下太阳能热水器常见问题的解决办法。
1.周围没有自来水,怎样使用太阳能热水器?
在没有自来水的地区要使用太阳能热水器,一般可借助水泵上水,另外再增设一辅助水箱与太阳能热水器同一高度,用以储存凉水,以便洗浴时兑凉水。
2.太阳能热水器在使用过程中应注意哪些问题?
注意上水时间。
根据天气情况,决定上水量,保证洗浴时适当的水温。
定期检查热水器的管道、排气孔等元件是否正常工作。
大气污染严重或风沙大、干燥地区定期冲洗真空管。
热水器安装后。
非专业人员不要轻易挪动、装卸整机,以免损坏关键元件。
3.怎样根据家庭需要选择热水器的容量?
一般情况下,每人洗浴一次需20-40kg热水,每根真空管可加热6.5kg水,根据家庭人口数和习惯洗浴用水量就可估算出所需热水器容量了。
4.如何判别太阳能热水器水满?
一般太阳能热水器安有溢流管,可根据溢流管是否排水判断水满状态,另外可以配备水位控制仪,水满自动报警,根据报警判别。
5.水箱涨破、抽瘪可能是什么原因造成的?
可能是因为排气孔堵塞,当水进入或排出时,内部空气不能及时排出或得到补充,形成内外压力差,从而造成涨破或抽瘪水箱。
6.水箱的大小与真空管支数的关系?
一般热水器设计时是按洗浴所需热水温度设计的,创尔特太阳能热水器设计水温范围是400℃~900℃,大致每根管子加热水6.5kg。
7.真空管太阳能热水器上水应注意哪些问题?
由于真空管在空晒时,管内温度能达到2500℃左右,故在水箱内无水或第一次上水必须在日出前或太阳落山半小时后进行。
8.怎样判别太阳能热水器的优劣?
太阳能热水器是太阳能热利用的一种,整个热水器包括集热部分、贮热部分、支架部分。
判别集热部分的优劣最主要根据是集热元件的吸收率和发散率,这与材料和制作工艺有关。
一、世界能源形势与特征
(一)全球能源需求增长加快
席卷全球的金融危机导致能源需求出现了一定的回落。
但是从中长期来看,能源需求增长加快的趋势不会因为暂时的能源危机而发生根本性变化。
发达国家的能源需求仍将在高位徘徊,发展中国家的需求依然增长迅速。
经过三、四年调整期的恢复,这种态势还会持续下去。
能源需求增长最快的是发展中国家和新兴市场国家。
其中中国在能源消费中占全球的份额,从1991年的9%上升到2006年的16%,2007年达到17%。
(二)全球能源经济处在转型期
新能源和可再生能源技术发展迅猛。
世界能源利用结构经历了四个阶段,第一阶段是煤炭对传统生物质能的替代;
第二阶段是石油对煤炭的替代;
第三阶段是天然气的广泛使用;
第四阶段是可再生能源对传统能源的替代。
每一次能源利用的替代都会出现一些重大的能源技术革新。
从全球能源替代或者说可再生能源和新能源的发展趋势看,这次金融危机会加速替代过程,可再生能源和新能源会得到更快的发展。
因为,在主要的经济体美国、欧州、日本的刺激经济计划当中,有相当一部分是用于“绿色投资”。
前些天刚结束的“博鳌论坛”,其中一个重要的话题就是经济的绿色复苏。
比如美国在7800亿美元的投资中,20%的投资用于支持新能源产业发展。
“绿色复苏”在全球主要的经济体的投资比例都占到20-30%。
也就是说,这次的经济危机,通过加大对新能源、可再生能源的投入来促进新产业的形成和新的国际竞争优势。
所以,我国应该抓住这个机遇,形成“绿色竞争力”,在“绿色产业”上形成我们的比较优势。
从全球能源消费结构看,石油、天然气、煤炭在全球的平均水平大致各占1/3。
全球可再生能源发展比较快,总的装机容量2亿千瓦,小水电8000万千瓦。
2006年全球风电装机7500万千瓦,2007年新增了1500万千瓦。
同时每年生物质发电500万千瓦、地热发电1000万千瓦、太阳能年发电200万千瓦,并以年均超过60%的速度递增。
全球生物燃料年消费3500万吨,其中燃料乙醇超过300万吨。
生物燃料的使用打破了全球的粮食平衡,造成粮价大幅度提高,出现了与人争粮,与粮争地的问题。
对中国来讲,生物燃料发展可选择的余地不大。
(三)气候变化对能源产生深刻变化,并成为影响大国关系的新话题
全球气候变暖,90%以上的可能性是与人类活动有关,导致海平面升高、自然灾害频繁和对全球生态系统的破坏。
所以,在应对全球气候变化方面,全球达成了共识,其标志就是1992年联合国环法大会《京都议定书》的签订。
《京都议定书》主要是发达国家承担温室气体减排责任。
大家议论的温室气体,不仅仅是二氧化碳,实际上还包括其他气体。
2012年《京都议定书》协议期满,要形成新一轮的减排气体的框架协议。
目前议论较多的是“哥本哈根会议”所形成的新的减排框架。
在“哥本哈根会议”上,中国、印度和巴西这些发展中国家所面临的减排温室气体的压力非常大。
因为,中国二氧化碳排放的总量已经超过美国,成为全球第一。
当时在签订《京都议定书》我们的谈判砝码主要是两个:
一是二氧化碳排放量比美国低得多,人均排放量比世界平均水平低得多,但是现在我们的人均排放量已经达到世界平均水平。
到2030年,全球二氧化碳排放量理想是降十几亿吨,大概降20%。
我们预计,中国能源消费总量持续、快增加的过程会持续到2030年,也就是说我们二氧化碳排放量的高峰可能出现2030年前后。
奥巴马在竞选的时候提出,到2050年美国要减少排放60%。
在气候变化问题上,奥巴马非常积极,这次7800亿投资中,20%用于新能源、可再生能源发展。
中国如果做到在“十一五”期间单位GDP能耗减少20%的话,那么我们就减了7亿吨的标煤消费量,折成二氧化碳系数就是15亿吨,这对全球减排将是巨大的贡献。
(四)地缘政治中的能源因素不断加强。
能源市场加速发展。
石油、天然气、煤炭、电力国际贸易量快速增长,已形成相互依存的能源关系。
奥巴马所提出的“能源独立”之所以争论很大,是因为从能源关系上来看,任何一国都不可能独立于国际能源体系之外。
全球石油贸易量。
1980年石油贸易量一天3000万桶,到2006年一天5200万桶,几乎翻一番,也就是说全球开采出来的原油有一半进入国际贸易体系。
中东地区的石油出口占到全球石油出口的38%,美国进口量占到全球的20%,美国石油消费量占到全球1/4。
天然气贸易量。
1975年全球天然气贸易量是1200亿立方,进入新世纪达到6300亿立方。
进入国际贸易的天然气有70%是通过管道运输。
液化天然气的份额也呈现不断扩大的趋势。
从全球的天然气的市场来看,它不像石油,不存在全球市场,基本上采用双边协议的方式。
俄罗斯天然气贸易占全球贸易的35%。
煤炭贸易量。
1973年煤炭贸易量约占全球煤炭开采量的8%,目前达到14%。
全球主要依靠煤炭消费的国家有中国、印度、南非,澳大利亚和美国,澳大利亚煤炭贸易量占全球煤炭贸易量的1/3。
电力贸易量,出现跨国甚至跨洲的交易。
电力贸易必须依赖电网,所以形成了区域性电力市场。
如北美电力市场,美国、加拿大和欧洲电力市场,还有可能出现洲际电力市场。
从我们国家来看,通过与俄罗斯的合作,将外网的电输送到中国。
还有西南地区与东南亚国家的合作,形成了几个区域性电力市场。
石油价格走势。
在2008年7月11日,全球石油价格达到最高点,为每桶147美元。
石油价格之所以会出现如此大幅度波动,一是需求因素。
需求增长加快,石油价格增长加快。
二是供应因素。
供应能力接近OPEC国家的上限。
三是投机性交易。
在今年1月份,国家发改委组织的国际油价研讨会,会上介绍全球一天的石油产量8000多万桶和一天的石油交易量来比,交易量是产量的2000倍。
由此可以看出,频繁换手,炒作很大,投机性很大。
全球的石油期货市场当中,真正通过期货市场实现套期保值功能的仅占1/3,2/3是投机性交易。
投机性基金估算是7000亿美元。
这次石油价格大幅回落,投机性交易机构自身难保,很多都撤出了,美国的很多投资银行也在做,包括高盛、中信泰富、国航等等,最终都大幅亏损甚至死掉。
根据石油产出国的国际收支状况,来分析45-55美元1桶对OPEC国家是有利可图的。
如果说全球的经济恢复期在3-4年,石油价格的大幅度回调会在这个时候出现。
现在全球的泡沫经济破了,很有可能再催生一个大的泡沫。
从美国的经济刺激方案来看,催生一个大的泡沫这是必然的。
新一轮的通货膨胀,估计几年后会出现,所以有人判断,几年后石油价格会长到200美元,这是可能的。
油价这样的大幅度波动,必然会影响到全球能源安全。
能源安全在本质上讲就是石油安全问题。
历史上曾发生过几次主要的石油供给中断。
所谓的石油供应中断指的是1天的供应总量减少了150万桶。
有需求但是供应上不来。
从最近来看,两次飓风影响,使得供应量减少150万桶;
2003年的伊拉克战争减少230万桶的供应量;
委内瑞拉的罢工事件使得供应量减少265万桶,委内瑞拉是美国第二大石油进口国。
如何应对石油供应中断问题?
特别是在石油危机之后,许多国家都在建议建立石油战争储备。
实际上石油战争储备是在第一次石油危机之后催生的。
现在,由于石油价格大幅波动,使得能源安全、石油安全更为严峻、突出。
作为石油战争储备的底线,欧洲提出要把90天的进口量,提高到120天,美国是100天,中国的石油战争储备刚刚起步,希望2010年能达到35天。
石油安全问题还有一个十分重要的地区是里海,号称第二中东,成为现在油气争夺的焦点。
里海地区主要是两个国家,哈萨克斯坦和阿塞拜疆。
大国对这两个国家资源的争夺日趋激烈,美国是比较早进去的,2001年修建了1580多公里的石油运输管道,每天向黑海的港口输送石油73万桶。
中国石油公司进入到哈萨克斯坦每天输送18万桶,将来可能达到40万桶。
英国石油公司进入阿塞拜疆,修建了1000多公里的管线,向土耳其的地中海港口输送原油。
(五)各国纷纷出台新的能源政策
日本在2006年出台了新国家能源战略,提出6大战略目标,一是节能,到2020年实现单位GDP能耗下降30%;
二是能源结构,对石油的依赖程度从目前的50%降到40%,发展太阳能、风能;
三是石油供应安全,通过收购海外石油公司和参与海外石油公司的开采,培育本国核心石油企业,在海外开采石油的比例从目前的15%,提高到40%;
四是核电,占总发电规模的30%,提高到40%;
五是国际合作;
六是石油战争储备。
欧盟的能源政策绿皮书是2006年3月提出,其中的第四条是到2020年实现节约能源20%,减少二氧化碳排放20%。
美国的新能源政策法2005年8月修订,明确两大目标,一是节能;
二是增加能源供应,提高能源供应的自主性。
二、对我国能源战略的初步思考
(一)我国能源发展面临四个复杂的环境。
第一,我国处在工业化中后期阶段,能源需求快速增长的压力很大,尽管我们经历了全球金融危机,但需求趋势没有改变。
英国单位GDP能耗最高峰是出现在1880年,处于工业化快速发展时期;
美国单位GDP能耗最高峰出现在1920年前后,美国工业化快速发展时期;
日本单位GDP能耗最高峰出现在1973年,是第一次石油危机后。
日本的案例和我国比较相似,战后日本为了恢复经济,出台了重化工业化战略,1955年实施,到1975年放弃,因为石油危机后,使得重化工业化战略难以继续下去。
综上所述,单位GDP能耗高峰值都出现在工业化快速发展时期和技术快速发展时期。
我国的单位GDP能耗高峰经历了四个阶段。
第一阶段是大跃进,第二是三年自然灾害,第三是文化大革命,第四是改革开放以来持续下降,到2002年单位GDP能耗开始向上攀升。
改革开放以后,持续了20多年的单位GDP能耗下降了,其中最重要的原因就是结构性的原因。
因为在改革开放初期,我们的产业结构是重重工业、轻轻工业。
改革开放以后,我们调整为消费导向型结构,优先发展轻工业,加上市场改革,提高了资源利用效率,导致我国单位GDP能耗下降。
直到2002年结构性变化发生了重大转变,重化工业又发展起来了,导致单位GDP能耗上升,所以说中国的能源消耗处理得不好,将面临可持续发展的挑战。
第二,我国城市化处在快速发展期,人均能源消耗还将持续增长。
按照现在的统计数据,城镇人均能源消耗是农村人均的3.5倍。
我们一年要上一个城镇化水平,那就意味着1300万人进城,能源消耗大幅度提高。
当然,现在农村的非商品能源消耗没有统计进来,这种消耗估算起来是3亿吨标煤。
即使加上这项,农村人均能源消耗也要比城镇人口的人均消耗低。
第三,全球化向纵深方向发展,国际分工体系加大了我国能源、资源的压力。
国际能源署研究报告指出我国附加在产品上的能源间接出口占28%,美国是6%,欧洲是7%,日本是10%,韩国是20%。
我国的对外依存度是70%,所以说中国消耗的能源不仅仅是中国人民消耗的,还有外国人消耗的。
二氧化碳排放量当中,转移排放的量占我国总排放的34%。
第四,能源安全和环境的全球化,使得我国受到较强的外部约束。
2006年我国的二氧化碳排放量全球第二,美国人均将近20吨,世界平均人均排放是4.2吨,中国人均排放是3.9吨,已基本达到世界平均水平。
(二)我国能源供需矛盾和资源约束日益尖锐,并将长期存在。
一是80年代,我国的能源政策是开发与节约并重。
现在的认识是能源开发与资源节约这一矛盾将长期存在,但资源节约已经成为新时期的基本国策。
二是能源利用效率偏低,进一步提高的难度要比以往大。
我国的能效持续20多年没有大幅提高,主要原因是结构性因素。
三是污染没有根本遏制,且面临气候变化的挑战。
四是现行的措施难以应对能源安全的严峻挑战。
五是总体的技术水平落后,还不适应新形势的发展需要。
我国煤炭人均占有量是世界平均水平的70%,耕地人均占有量是世界平均水平的40%,淡水人均占有量是世界平均水平的25%,天然气人均占有量是世界平均水平的6.5%,石油人均占有量是世界平均水平的6.1%。
目前是实施能源可持续发展战略,建设节约型社会和环境友好型社会的关键时期。
美国在1960年,能源消费量48%用于工业,23%用于交通,18%用于住宅,9.7%用于商业。
到2000年美国的工业能耗下降到1/3,交通能耗达到27%,建筑能耗38%。
这意味着生活方式决定能源结构。
中国正处在快速工业化、城镇化的过程当中,恰是锁定能源消费路径的时期,如果此时不选择最佳的发展路径,以后就没有机会了。
(三)中国的能源发展需要实现四个转型
一是从量到质的转变,过去我们考虑能源政策主要是考虑供给是否满足需求,结构性的问题考虑的少。
二是从注重供应转向注重需求,提高能源效率,把节能放在突出位置上。
三是能源产业的发展方式从政府强管制到政府引导转变,充分发挥市场机制的作用。
四是从依靠国内资源的平衡到国际化战略的转变。
目前,我国煤炭约有一半是用于发电,美国90%用于发电。
一方面,我国的终端能源当中的电气化比例偏低,这就会造成能源利用效率低;
另一方面,改善能源运输方面很重要,输送电占能源运输的比例很低,特别是山西调出煤炭和跨省输电的折算的煤炭运输量比是20。
所以我们的能源输送应该是输煤、输电并举。
中国的电力结构是“三大一特”,所谓三大是大煤电、大水电、大核电,一特是特高压,构成中国电力的主框架。
目前特高压争论比较大。
但是不能说因为有可能出现问题而遏制技术创新。
我国第一条特高压输电线600多公里长,现在看来还是比较成功的。
发展特高压的好处很多,一是降低网损,理论上可以减少2/3的网损;
二是减少占用耕地;
三是改变中国能源布局,经济输送距离可以大幅度提高。
(四)从国家的能源战略角度来看,节能优先,结构优化,环境友好,技术引领,国际合作,市场导向。
1、节能优先。
在节能方面,现在还有“三高三低、三多三少”的问题。
最重要还是建立节能长效机制,即一是市场机制,市场配置资源,只有市场才能够达到效率最优;
二是可持续发展的政策,节能的目标来弥补市场;
三是监管机制,微观机制。
节能有三个途径,第一条是结构节能,除一、二、三产结构外,还有工业内部结构,新产品结构。
第二条是技术节能。
第三条是管理(制度)节能。
从“十一五”中期评估来看,节能实现了34%,二氧化硫减排实现了一半。
中国的节能主要是靠技术,靠工业领域的技术节能,靠产能规模效益的提高来做到的。
但是结构节能没有什么进展。
“十一五”上半期累计节能1.92亿吨标煤,技术节能突出,仅工业领域节能1.95亿吨标煤,结构节能负贡献。
“十一五”下半期的节能压力加大。
2、结构优化。
我国的能源结构,70%是煤炭,以煤为主的能源结构不可能改变,到2050年,估计煤炭所占的比例也会在45-50%左右。
2008年风电、核电投资增长很快,整个电力投资增长1.5%,核电投资增长71.8%,风电投资增速88.4%。
从整个能源结构来看,一方面加快发展核电,能发展多快就发展多快。
现在在建和投入运行的有11台核电机组。
这一轮大力发展核电要统一技术,在引进法国技术的基础上进行改进,需要进一步提高技术的安全性和效益。
与美国公司的合作,是引进新一代的核电技术。
现在有4个机组作为第三代核电技术的依托项目,明年将开工。
核电建设的总规模最早考虑的是4000万千瓦,当初考虑2020年的总装机是10亿千瓦,现在预计总装机有可能达到11亿千瓦。
按装机规模来看,我们的核电比例是4%,世界的平均水平是16%,我们的核电比例太低。
另一方面是加快发展可再生能源,加快发展风电、太阳能。
规划目标,从目前的所占比例7.5%到2010年提高到10%,风电达到3000万千瓦装机,太阳能达到180万千瓦。
现在,中国的风电是全世界发展最快的,装机规模占全世界第四位。
风电当中三个方面是好的,一是叶片材料,二是变速器,三是轴承。
太阳能热力利用全球约75%在中国,且完全是市场化。
到2020年,石油消费量预计是6亿吨,国内自给2亿吨,2/3依靠进口;
天然气消费量预计是2000亿立方,800亿立方依靠进口。
3、环境友好。
到2020年,估计30%的国土面积会酸化。
环境友好是能源政策非常重要的方面。
4、技术引领。
总体要考虑技术跨越战略,全球正面临能源经济转型,也面临能源技术革命,这有可能给中国带来机遇就是技术跨越发展。
一是煤电技术必须要考虑,最主要的是煤的超标发电和煤气化技术;
二是先进核电技术,第四代核电技术,安全性大大提高;
三是新能源汽车,汽车电动化趋势,最终技术方案有两个,一个是纯电动,另一个是燃料电池;
四是可再生能源,太阳能、风电技术和生物质能。
2008年国家出台了太阳能热水器鼓励支持发展的政策,全国40多个省、市建委出台了对12层以下房屋强制安装太阳能热水器的政策配套文件,极大地释放了城市市场。
2009年上半年又出台了太阳能热水器下乡补贴政策,再次加速释放农村市场,国内迎来了太阳能热水器消费的井喷时代,全国每年有几百亿元的市场销售额。
现有品牌企业中10个亿以上销售规模的已有十几个,5000万元以上销售规模企业超过50家,每年平均以50%左右的速度在发展,国内外巨大潜在的市场培育壮大了一大批规模品牌企业。
政策引导:
目前国家已出台并实施了几十种行业发展的导向政策,有利于推动太阳能利用,促进太阳热水器市场发展。
具体如下:
原国家经贸委《资源节约与资源综合利用“十五”规划》
发展重点:
建筑节能—太阳能建筑
农业部《农村小型工艺设施和生态家园计划》
太阳房、太阳灶和太阳热水器
原国家经贸委《新能源和可再生能源产业发展“十五”规划》
太阳能光热利用
国家环保总局《环保产业发展“十五”规划》
资源综合利用中—太阳能的研究与推广
建设部《建筑节能“九五”计划和2010年规划》
将太阳能热水系统引入成功推广项目
建设部《绿色住宅标准》
某市位于四川省东南部,沱江下游中段。
地跨北纬29°
11'-30°
2'、东经104°
16'-105°
26',东西长121.5公里,南北宽94.7公里。
东邻重庆,南界泸州,西接自贡,西北连眉山市,北与资阳市相邻。
全市幅员面积5386平方公里,现辖三县二区,即市中区、东兴区、资中县、隆昌县、威远县,111个乡镇,2070个行政村,9个街道办事处,253个社区居民委员会。
2008年末总人
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