我國是太陽能資源十分豐富的國家，為太陽能利用提供了很好的先天條件。2014年太陽能集熱系統(tǒng)保有量達(dá)到4.14億㎡（289520MWth），2015年國家能源局給光熱產(chǎn)業(yè)提出“十三五”期間我國光熱產(chǎn)業(yè)的保有量最低要達(dá)到8億平方米的指標(biāo)，這是光熱產(chǎn)業(yè)首次被提到國家政策決策層面進(jìn)行討論，為太陽能光熱利用的多樣化發(fā)展提出了新的要求。而且隨著能源的日益緊張，人們在取暖方面對清潔、環(huán)保的太陽能需求越來越迫切。

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國供熱采暖耗能全年約為1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，耗能很大，屬于建筑能源消耗較高的領(lǐng)域。太陽能采暖系統(tǒng)具有較好的節(jié)能減排效果。目前已在全國實(shí)施數(shù)十個(gè)太陽能采暖項(xiàng)目，分布在黃河以北的若干省市，累計(jì)采暖面積達(dá)30萬㎡，但相比傳統(tǒng)集中供暖替代比例不到1%，太陽能采暖具有較大的推廣潛力，市場前景非常廣闊。

太陽能采暖蓄勢待發(fā)

發(fā)改委能源所公布的數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)鍋爐排放的煙塵和二氧化硫分別占全國總排放量的 41.6%和22.2%，燃煤工業(yè)鍋爐以高能耗、高污染位居榜首。環(huán)保部門在對環(huán)境監(jiān)測和氣象數(shù)據(jù)分析得出冬季燃煤污染物排放是影響空氣質(zhì)量的重要原因。近年來，我國能源結(jié)構(gòu)在不斷加速調(diào)整，對太陽能光熱利用而言，我國是全球太陽能光熱產(chǎn)業(yè)大國，集熱面積位居全球之首，但主要是熱水系統(tǒng)的應(yīng)用，太陽能利用在國家能源戰(zhàn)略中一直處于重要的補(bǔ)充性能源地位，從京津地區(qū)大型燃煤鍋爐的替代上可以看出清潔、高能效的燃?xì)庹紦?jù)著市場主導(dǎo)。但是，隨著我國天然氣進(jìn)口需求的逐年增長，國際天然氣市場的高溢價(jià)日漸突出，發(fā)展可再生清潔能源利用迫在眉睫，太陽能供熱采暖蓄勢待發(fā)。據(jù)了解，在國外，如丹麥、德國和瑞士等歐洲發(fā)達(dá)國家，太陽能供暖系統(tǒng)占有很高的市場份額，為整個(gè)太陽能熱利用的20%~50%。在德國，只有包含采暖用途的太陽能光熱應(yīng)用系統(tǒng)才享有政府補(bǔ)貼，部分地區(qū)的補(bǔ)貼甚至達(dá)到每平方米120歐元。在我國沒有集中供熱管網(wǎng)的地區(qū)，尤其是在區(qū)域性供熱和單體建筑上，太陽能采暖大有用武之地，城鎮(zhèn)化將為太陽能采暖產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展提供契機(jī)和平臺。事實(shí)上，太陽能采暖除了在城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)中大有作為以外，對工廠、醫(yī)院、學(xué)校、賓館、游泳館等工商業(yè)設(shè)施的建設(shè)和改造，太陽能采暖潛力同樣巨大。

對于太陽能企業(yè)而言，太陽能熱采暖早已不是什么技術(shù)難題。但是太陽能受季節(jié)和天氣影響，其能量呈現(xiàn)不穩(wěn)定性和不連續(xù)性，為彌補(bǔ)太陽能間歇性能源的缺陷，保證太陽能熱利用的穩(wěn)定高效運(yùn)行，太陽能資源的跨季節(jié)性調(diào)動以及儲熱、換熱、熱流動的技術(shù)運(yùn)作是關(guān)鍵，儲熱要做到長效，盡量減少因時(shí)間因素造成的熱損失；換熱要做到熱能交換之后，采暖和熱水分開；熱流動是要把大規(guī)模的蓄熱快速而充分地提取出來。國內(nèi)各大太陽能企業(yè)已具備面向不同區(qū)域、不同市場需求，提供以太陽能光熱為主體，兼容電能、空氣源、燃?xì)獾容o助能源的綜合性熱水、熱采暖綜合解決方案。農(nóng)村采暖市場前景巨大，在農(nóng)村安裝太陽能設(shè)施，考慮哪些因素呢?

太陽能采暖工程的配置依據(jù)

1.根據(jù)房間取暖面積的大小來判斷需求的能量

在我國北方地區(qū)冬季的最低氣溫在-30℃左右，如果是保溫效果良好的房間，每平方米每天大約需要0.8kW·h的能量。100㎡房間每天需要80kW·h的能量。如果房間墻壁沒有做保溫，那么需要的能量會更多，集熱器用量相應(yīng)要加大。

2.根據(jù)太陽能接收器面積的大小來判斷接收的能量

在我國北方地區(qū)，在最寒冷的一月份，太陽光垂直射向太陽能接收器的能量每天每平方米大約在3kW·h左右。比較好的接收器光熱轉(zhuǎn)化效率在50%左右。要想接收80kW·h的能量至少應(yīng)安裝60㎡的接收器。這樣設(shè)計(jì)每天接收的能量才夠當(dāng)天取暖用，同時(shí)要考慮熱泵、天然氣等輔助能源作為補(bǔ)充。

3.考慮安裝熱量儲存設(shè)備

家用住宅安裝太陽能采暖裝置，并將接收的太陽能轉(zhuǎn)化為熱能先儲存起來，每天接收的能量除了夠當(dāng)天用以外還要有剩余用于夜晚和陰天使用。在東北地區(qū)，一月份連續(xù)陰天一般不超過三天，按照連續(xù)三天陰天也能正常取暖來設(shè)計(jì)，儲存器的儲存能量至少應(yīng)在300kW·h以上，如果采用熱水儲存，熱水箱至少應(yīng)在40m3以上（采用其它方法儲存，儲存能力應(yīng)與之相當(dāng)）。同時(shí)太陽能接收器的面積也要增大三分之一左右，即100㎡房間應(yīng)該安裝大約90㎡的太陽能接收器（樓房不易安裝儲存器，主要原因是儲存器的體積太大，沒有地方安裝。目前儲存能量達(dá)幾百千瓦時(shí)、體積較小、成本又較低的能量儲存器還沒有）。如果用戶不準(zhǔn)備安裝能量儲存器，必須得安裝能量輔助設(shè)備。在東北地區(qū)利用太陽能只用于白天取暖，夜晚和陰天需用輔助能量加熱，100㎡房間至少應(yīng)安裝40㎡太陽能接收器才有使用價(jià)值。

4.采暖裝置必須符合能量守恒定律

要想完全利用太陽能取暖，在設(shè)計(jì)時(shí)必須做到：

（1）先根據(jù)取暖房間的大小和墻壁保溫情況來估測每天需要的能量。一般墻壁和門窗的保溫效果都是良好的，每平方米的平均耗熱功率在10瓦左右（室內(nèi)外溫差為45℃時(shí)），100㎡房間的外表面積大約在320㎡左右，每天散熱能量大約為80kW·h。即平均每天需要約80kW·h的能量。

（2）根據(jù)每天需要的能量來設(shè)計(jì)太陽能接收器的接收面積。如果室內(nèi)平均每天需要80kW·h的能量，太陽能接收器每天至少應(yīng)接收120kW·h的能量。其中80kW·h的能量當(dāng)天用，余下的能量儲存起來留做陰天用。太陽能接收器的光熱轉(zhuǎn)化效率按50%計(jì)算，在東北地區(qū)每平方米太陽能接收器每天能接收1.5kW·h的能量，要想接收120kW·h的能量至少應(yīng)安裝80㎡的太陽能接收器（一般安裝90㎡較適宜）。如果不是保溫房，需要的能量將增倍。

（3）儲存器的儲存能力要與需要的能量匹配。在東北地區(qū)的一月份連續(xù)陰天一般不超過三天，按在-30℃時(shí)連續(xù)三天陰天也能使室溫保持在15℃以上來設(shè)計(jì)，儲存器的儲存能力應(yīng)在300kW·h以上。如果采用熱水儲存，熱水箱的容積不能小于40m3，40m3的熱水每陰一天水溫下降2℃，向室內(nèi)提供約90kW·h的能量，連續(xù)三天陰天水溫下降約6℃左右，仍能使室溫保持在15℃以上。

總之，太陽能采暖推廣前景除我國北方大多數(shù)城鎮(zhèn)外，南方部分有條件的城市也將逐步實(shí)現(xiàn)冬季供暖，而采用新能源的分布式供暖系統(tǒng)將有力地緩解我國建筑能耗增長過快的勢頭。同時(shí)，可改善因供暖引起的環(huán)境問題。