根据社会能量需求构成的数据统计，热能需求占总能源消耗超过70%。光热行业在国内发展30多年，一直致力于解决生活热水的低温热利用，伴随解决国内村镇居民生活热水需求发展到今天。随着人们生活水平的提高，低温热水热能所占比例逐渐降低，高品质生活水准代表着高品位的热源需求，逆推太阳能光热产品必须由原来的 “高品质”向“高品位”发展。
此外，我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。北方城镇采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。长江流域以往的建筑设计都没有考虑采暖。而随着人们生活水平的提高，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㎡左右的建筑面积需要采暖。预计每年将新增采暖煤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。（杭州在实现南方供暖破冰试验）
采暖所需要的“热品位”要远高于生活热水，这就逆推光热向“高品位”方向转变：平均热能温度要高于60℃，蓄热温度要高于85℃。国家政策也在为 “高品位光热+”清洁能源保驾护航：国家发改委将光热系统列入鼓励类《指导目录》；《乡村振兴战略规划》；《蓝天保卫战》； “一亿农村人口上楼计划”； “工业绿动力”……采暖可能是现阶段光热行业向“高品位”发展最直接、最便捷的途径，也可能是唯一途径。
1 "光热+"清洁能源供热系统原理
户用“光热+”清洁能源供热系统主要有中温太阳能集热/储热系统、电热锅炉及控制系统、采暖终端及管道等组成。
工作模式：
1）白天，太阳能辐照较好时，太阳能转化为热能储存在太阳能储热水箱内，通过控制系统循环泵，向采暖终端供热；
2）夜晚，太阳能储热水箱余热通过控制系统循环泵向采暖终端供热，太阳能供热不足时，采用3.0kW电热锅炉利用低谷电向采暖终端直接供热。
3）因阴雨雪天气导致太阳能供热不足时，采用电热锅炉向采暖终端直接供热。
4）低谷电供热富裕时，可利用太阳能储热水箱内的1.5kW电加热对储热水箱中的水进行加热，实现低谷电部分储热。
5）非采暖季节太阳能提供生活热水。
2 系统优势
优势一：系统初投资6000元/户，投资成本远远低于如今市场其他“光热+”采暖系统，而且运行成本低，大大提高了群众的可接受程度。本系统尽最大可能利用太阳能资源，能够保证户用60㎡基本供暖需求，节能效果显著。
优势二：系统安全可靠，集热管发生破损，不影响太阳能系统正常运行，在北方寒冷地区，运行可靠。基于无水太阳能集热换热技术，耦合高性能可靠智能控制技术，确保太阳能集热，供热系统高效安全、可靠、无冻管、爆管风险，操作简单。特别适合冬季大温差条件下农村户用集热、采暖要求的简单操作，高效可靠的需求。
优势三： 地上采用太阳能与储热水箱一体化设计，简洁可靠，可全年运行，太阳能系统冬季采暖，春夏秋三季节可满足生活热水。实现太阳能系统高效高质量运行，大幅度提高户用太阳能系统的利用效率。
优势四：标准化模块化设计，“傻瓜式”运行，适合规模标准化大工业化生产，生产质量稳定可靠，安装方便，维护简单快捷，对维修人员技能要求不高，维护费用低；智能控制可有效降低用户采暖系统初投资及运行成本，日均户用采暖费用约为10元左右。
优势五：本系统耦合低谷电辅助蓄热技术，实现了利用低谷电供热/蓄热，以补充太阳能集热/供热的不足，可灵活实现供暖应用，并充分利用低谷电调峰作用，可自主供暖。可根据实际天气需求，提前或延后供暖1个月，不受供暖季时间的限制。
优势六：本系统运行电负荷仅3kW，对现有电网冲击小，负荷要求低，无需进行农村电网增容，可显著地降低初投资。本系统所用材料均为标准件，并且以村级为单位设置备品库，能够保证最快的售后响应速度。
3 核心技术
1）相变热管，高效可靠。
充分利用热管式真空太阳能集热管相变换热，管中无水的技术特征，实现防冻、防漏、防垢、防炸的四防功能，保证太阳能安全可靠。
主要技术特征：
a、相变换热，急速传热。传热速率是银的20000倍；
b、采用干涉膜工艺,吸收率可达95%，发射率低于5%。
c、空晒温度不低于260℃、抗高寒-40度。
d、真空度优于5.0×10-2Pa。
e、3.3高硼硅玻璃抗直径2.5cm钢球500mm高度正面冲击。
2）超强保温+合理储热，实现冬季供热。
太阳能集热部分采用65mm加厚高密度聚氨酯高压发泡保温，并通过合理减少出水量，使常规用于45℃的生活热水太阳能变为特别适合于冬季环境采暖应用的供热型太阳能系统。
3）合理配置太阳能耦合三点分置加热，无需电网改造。
系统采用2台30支5818型号热管式太阳能（可依据需求串联扩展），总容积300L，集热面积达到8.5㎡。采用三点分置陶瓷电加热模式（两个太阳能储热水箱内电加热功率均为1.5kW，电热锅炉加热功率3.0kW），实现3.0kW电热直供采暖或储热，现有农村电网不需改造。解决了常规低谷电储热式电锅炉边供边储导致电热功率符合过大，增加电网改造费用。
4）智能控制，分时供热，合理降低运行费用。
采用智能傻瓜式控制系统，可以根据用户采暖时段需求，自行设计供热实现，实现供热控制高效智能化，降低运行费用。
4 技术对比
基于京津冀及周边“煤改电”，及“蓝天保卫战”国家战略要求要求，农村户用采暖采用清洁能源供热模式替代常规燃煤供热是必然趋势。
目前，可以实现户用采暖的技术途径及技术特征主要有以下几种：
1）燃 煤：常规燃煤禁烧，清洁燃煤成本高，且也存在污染。
2）天然气：已经发生“气荒”，分散供应困难，仅适合集中供热。
3）热 泵：初投资高，政府补贴难以承受，且系统复杂，易结霜，故障率高。
4）热风机：无储热，白天采暖电费高，低谷电时段环境温度低，效率低。
5）电蓄热采暖：加热功率大，综合耗能高，需要电网改造，投资大。
6）全部太阳能：初投资高，仍需电辅，且非采暖季系统过热，浪费严重。
7）生物质：秸秆还田，来源不足。
8）醇基燃料：危险系数高，短期规模化难度大。
对比上述现有户用采暖技术途径，采用“光热+”清洁能源供热系统用于户用采暖，具有初投资低，无需电网改造，安全可靠，冬季供暖，三季供热的显著技术和性价比。
5 结论
1）基于环境和政策要求，户用采暖改造势在必行，采用“光热+”清洁能源供热系统用于户用采暖具有显著的技术、性价比及投资优势；
2）采用“光热+”清洁能源供热系统技术成熟，安全可靠，便于维护，特别适合已熟悉常规太阳能的农村用户使用；
3）该项技术的推广具有显著能够实现政府投资少、百姓花钱少、企业盈利少 三方共赢的模式。
综上所述，“光热+”清洁能源供热系统用于户用采暖，可广泛在河北及周边地区进行推广应用，具有显著的经济效益和社会效益。
