21世纪什么最短缺？能源！

　　以掠夺石油资源为目的的美国鬼佬，打着反恐的旗号吊死了萨达姆，可却把萨达姆时代的25美元一桶的原油推涨到100多美元一桶。原油价格的不断攀升，我们的“座驾”赖以生存的“草料”已逼近了8元时代！由此引发的生产资料及民生必需品的价格上涨，加重了百姓的生活负担。

　　能源危机是今后人类生存要面对的一个相当大的课题，若一味燃烧化石能源，不仅地球资源会枯竭，还会有大量的二氧化碳排放，造成地球暖化，这也是近年来极端天气频繁造访的主要原因之一。

　　地球万物演变、生长均依赖于太阳给与的能量，可是对于太阳能如何直接应用于建筑，为人类提供冬暖夏凉、沐浴桑拿的舒适生活，我国的专业科研院所投入的精力却少之又少，太阳能行业的专家们大都忙于学术论坛，撰写论文，像明星作秀一样，到处赶场演讲，很少有像袁隆平院士那样，几十个春秋只为了一颗杂交水稻。我们的政府官员虽很重视节能减排，但却不像抓政绩、形象工程那样得心应手。还是我们敬爱的家宝总理以恢宏的气度，高瞻远瞩，并以发展中国家的姿态，率先承诺2020年，再减少45%的二氧化碳排放量。我们的总理说话是算数的！我们中国人是要面子的！那么，节能减排的重任势必要分配至各省市，并作为考核地区一把手的硬指标，继而出现了某些城市的大面积拉闸限电。使那些高耗能企业尝到了苦头。自然也给居民的日常生活带来不便。

　　建筑耗能占社会总能耗的30%，或许更高，若建筑能耗由太阳能取代，即降低了能耗、减少了排放，又减少了百姓的花销，岂不是多全齐美！可令人尴尬的是，殷志强教授于1985年发明的渐变铝一氮／铝选择性吸收涂层的太阳能真空集热管至今，已经历了26年之久，才完成了只能安放在屋面的直插式或者叫紧凑型热水器，让中国城市10%不到的百姓享用了一点点热水，还那么的沾沾自喜，这实属行业的悲哀！其实此尴尬现象也不难理解，比如，一个不大的某城，一时间，一下涌现出近600家太阳能企业，其产业领导者大都是后改行的门外汉，不懂科学，没有技术，一味的炒概念，“忽悠”百姓，吹得天花乱坠，神乎其神，靠仿冒、贴牌充斥市场。骗取地方政府官员的信任与支持，跑马圈地，套取银行的贷款，所以这样的企业不可能有新产品研发、创新，也不会拥有高端的科技人才。故26年后的今天，太阳能热水器也就是这德性。就这样还得感谢金融危机，若不是金融危机，怎么会有家电下乡补贴政策，那么多的伪劣产品岂不成为城市楼面的垃圾。

　　太阳以氢原子核聚变反应向外传递着巨大的辐射能量，无论你对它认识有多少，你或许有时忘却了它的存在，但它都会照常升起，不知疲倦的释放着1.3×1021千卡/年的能量，其中30%被反射，23%被大气吸收，被地球吸收的能量为47%，这相当于12.5个地球的矿物总能量。对于人类来说，它取之不尽，用之不竭。故人类把它看成是可再生能源。

　　太阳能利用有多种形式，但最常见的有两种；光电转换和光热转换，光电转换又分为；光伏发电和光热发电。光伏发电人们并不陌生，若向其深层次探究就知之甚少了。光伏发电提供清洁能源是没有疑义的，可是制造光伏发电器件的原材料却是高污染、高能耗的企业，其产品几乎全部销往国外，当年，出现了很多企业一窝蜂似的上马，要不是政府及时叫停，国家还不知有多少钱被他们“套牢了”。把污染留给了自己，清洁能源却输出了！国内已为此付出了沉痛的代价。我国的光伏发电技术还不甚成熟，只因金融危机爆发国外无订单，才开始了国内光伏发电的推广与应用。光电转换效率低一直是业界最头痛的问题，比较有实力的企业也只能做到10%几。其次就是故障率高，寿命短。太阳跟踪系统的机械结构部分，在恶劣的自然环境中更是故障频发区，且非常耗能。另外，国内现有的光伏发电系统大都不配备光伏电池板蒙尘清洁机构，给本来光电转换效率不高的光伏系统更加雪上加霜。还有，非并网（独立运行）光伏系统还要配备储能装置，目前国内配备的均为铅蓄电池，该电池恰恰又是高污染、短寿命的产品。本人并不是要给光伏系统抹黑，只是给要投资的外行企业家提个醒，要谨慎出手，为政府官员们提供点参考。

　　对于太阳能光热发电知晓的人就更少了，其实，太阳能光热发电系统非常便于与现有发电厂对接，因为它们是一样的发电终端，也就是说，太阳能光热发电过程是由阳光转换成高温、高压蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。其热发电效率高达30%以上，远远高于光伏发电。在国外已经是比较成熟技术了，商业化运行已有25年之久。（Luz公司1985年先后在美国加州的Mojave沙漠上建成9个发电装置，总容量为354兆瓦，年发电总量达10.8亿千瓦时。）

　　太阳能热发电目前常见的有三种形式；槽式发电、塔式发电、碟式发电。它们的共同点都是利用定日反光镜将低密度的太阳光会聚在光热转换装置（集热器或吸收器）的表面，进而加热工作介质驱动汽轮机发电（斯特林发电系统）。另外这三种形式也都需要储热系统和辅助加热系统。太阳能热发电的储能具有其独特的优势，它是利用蓄热（熔盐：储热温度可达500度以上，可直接产生蒸汽驱动斯特林发电系统）的方式持续发电，这是光伏发电无法比拟的。试想一下，我们现行的火力发电厂周边布满了定日聚光镜阵列，将原有的烟囱变成太阳能热吸收塔，让原有的蒸汽锅炉休眠，作为太阳能热发电的辅助加热系统，…………..

　　目前，太阳能热发电关键的核心部件已无技术瓶颈，只是一个量产化问题。有理由相信，只要有政府的推动，优惠政策的扶持，太阳能热发电的时代即将到来！

　　光热转换人们就不很陌生了，但也绝非人们常见的楼面安放的太阳能热水器。光热转换的应用领域是很广泛的，如：太阳能制冷、太阳能采暖、太阳能海水淡化，工业领域的干燥、印染，农业的大棚、沼气等…..目前，最急迫的是建筑与太阳能采暖、制冷及热水系统的配套应用，政府为大力推行“太阳能光热建筑一体化”，早在2009年7月就陆续出台了节能建筑的补贴政策，这大大刺激了太阳能行业的发展。但到目前为止，仍见不到太阳能光热系统在建筑上全方位应用的成功案例。原因是光热系统的核心部件“太阳能集热模块”一直没有新的技术突破，也就是说，到目前为止，还没有适合附着在建筑的南立面墙的集热模块，因为建筑对集热模块的要求实在太苛刻了，它既要高效、高得热量、承压运行（大于0.45MP），又要防冻、防爆，安全、美观；既便于安装，又要便于维护；而且还要长寿命（20年以上）。现在市场上的太阳能集热模块只适合一般的热水工程，如为桑拿浴、旅馆等提供洗澡用水。常见的有：超导热管集热模块，U形管集热模块，平板集热模块，全玻璃真空管集热模块。目前，超导热管基本上是炒概念，没有什么应用价值，其原因是选择性吸收涂层所获热量是通过真空集热管的内壁及空气传导至超导热管的吸热蒸发端，故热传导效率非常低，加之释热冷凝端表面积甚小导致换热量不足，且易结垢。U形管集热模块虽略好于超导热管，但因冬季的防冻问题，U形管内的工作介质是防冻液，还要通过水箱内置盘管热交换器交换热量。故以上两种集热模块组成的热水系统在无伴热的辅助下很难提供40℃以上的热水。平板集热模块的集热性能虽好于以上两种，但它有个致命的弱点，热量损失严重，因为它无法形成像真空集热管那样的真空保温腔体。且不具备真空集热管的广源跟踪特性，故平板集热模块对安装角度的要求十分苛刻。

　　“平板”与U形管集热模块的工作介质都是防冻液（乙二醇），其寿命为3~5年，且成本很高，系统维护不便。以上的集热模块造价都很高，尤其是超导热管，现在已基本退出市场。全玻璃真空管集热模块的优缺点都很突出，其理想的镀膜工艺形成的高吸收率和超低发射率的选择性吸收涂层至今无人能超越，圆形管状的吸收涂层自然形成对太阳的广源跟踪特性大大提高了采光集热面积及光照时间。由于吸收涂层置于双层玻璃形成的高真空腔体中，吸收涂层没有氧化失效的问题，所以，玻璃真空集热管的寿命长达30年以上。另外，高真空度腔体大大降低了集热管内工作介质热量损失，这也是平板集热模块无法比拟的。由于玻璃真空集热管的高度产业化形成了极其低廉的造价，让其它结构的集热模块羞愧、却步。它的致命缺点是“易碎”这也是经常被其它集热模块制造厂商打压的致命伤，其实，它没有，也不应该那么脆弱，业内人士请不要忽略这样一个细节，国标GB/T17049-2005-5.7要求——全玻璃真空太阳集热管内应能承受0.6MPa的压强。不难得出，玻璃真空集热管的破碎一定是——系统异常的工作状态，简易、粗糙、易于变形的模块结构、锐器撞击等因素所致。要用更科学的设计理念，形成“手握鸡蛋”似的抗压结构，改变以往简单、落后的多介质循环方式，剔除换热器、防冻液，变多介质为单一水循环，并能强制提取真空管内的全部热量，可以相信，这样的全玻璃真空集热模块一定能七分天下！

 

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