IEA ：中国大型太阳能供热市场发展

　　低温热需求的太阳能供热（不超过95℃）可以在未来的能源组合中发挥重要作用，到2050年全球低温热可能达到最终能源使用总量(16.5EJ)的16%以上。中国也有良好的前景。中国政府的目标是到2020年底使用可再生能源的空间供暖面积达到35亿平方米，而到2016年底使用可再生能源的空间供暖面积只有7亿平方米。到2020年底，中国太阳能热系统的总安装面积应达到8亿平方米以上。2017年的营业额估计为169亿美元，全球有67.2万人从事太阳能热系统的生产、安装和维护，太阳能工业已经是一个主要的经济因素。

　　大规模太阳能热系统的动力是丹麦的SDH应用，到2018年底，丹麦共有118座装机容量为970兆瓦，占全球装机容量的63%。丹麦紧随其后的是中国（212兆瓦，55个系统）。中国有可能成为领先的市场驱动力，并在2017年和2018年的新增装机容量方面首次超过了丹麦。

　　中国DH（区域供热）网的一个独特特点是，它们通常只提供空间供暖。DHW系统主要安装在本地热网上，因为它们没有连接到DH网络。这些系统可以远远大于500平方米的集热器面积。在对中国的市场调查中，只考虑了空间加热和工业应用的数据。根据这些数据，截至2018年底，共有55个系统在运行，总容量为212兆瓦。由于有大量的大型DHW系统和空间加热和工业加工厂的数据可能仍然不完整，中国的大规模市场可能要大得多。

　　多年来，中国一直主导着小型太阳能热系统市场，到2016年底已占总装机容量的89%。用于空间加热和工业过程的大型太阳能热系统是近年来才开始安装。与丹麦相比，大多数工厂使用FPC，ETC和PTC在大型应用中也很广泛。2017年，内蒙古新建了一座7.5万平方米的PTC热厂。

　　中国的DH网络目前覆盖的建筑建筑面积约为85亿平方米（建筑建筑面积是典型的测量单位），自2005年以来增加了近两倍。随着城市化进程的继续，中国建筑面积到2050年的建筑面积将增长40%，从今天的570亿平方米达到800亿平方米。在过去的十年里，中国北方DH网络覆盖的总建筑面积翻了两倍，几乎与2005年以来北方城市供暖(NUH)地区（中国北部）的建筑面积增长一样增长。由于高热需求和高太阳辐照度，太阳热系统在这些地区面临着非常有利的自然条件。中国DH网络的一个特点是，它们通常只为空间加热提供热量。DHW系统是独立的，不由电网供电。中国北方大部分地区的空间供暖系统在冬季供暖季节只投入运行了几个月。例如，北京空间供暖系统的运行期为11月15日至明年3月15日（4个月）。在今年剩下的时间里，这里没有空间供暖供应。中国新DH网络（散热器加热）的典型供应/返回温度为75/50℃或85/60℃。对于地板辐射加热系统，典型供/返回温度为35/30℃或45/40℃。目前，中国只有1%的DH供应由可再生能源覆盖。中国北方80%以上的空间供热采用煤锅炉供应，这是造成冬季空气污染的主要原因。中国非常需要降低其DH网络的环境足迹，而中国近年来一直在对更清洁和更节能的DH做出果断的公共政策决策。

　　中国的最佳实践实例是与丹麦领先的交钥匙供应商合作建立的。

　　西藏浪卡子县太阳能供暖项目是一个100%提供补贴的项目。该项目获得了中央政府1.75亿元的拨款。它是由北京市热力工程设计有限责任公司、日出东方-阿康桑马克、太阳雨集团联合实现的交钥匙解决方案。本项目采用丹麦阿康-桑马克公司国际先进的SDH技术，负责集热器阵列、存储和换热器站的设计和技术监督。太阳能集热器阵列的所有关键设备都是从欧洲进口的。DH网络及供热终端机组由北京市热力工程设计有限责任公司设计。整个项目由太阳雨集团进行协调。

　　中国中央政府在2017-2021年期间设立了“清洁供暖倡议”，以控制空气污染。到2021年底，燃煤锅炉的比例应减少50%以上。该当局支持将石油锅炉与可再生能源交换为空间供暖，包括太阳能热能。在农村地区，通常没有供暖设备。绿色能源革命是农村振兴路线图（2018年中央1号文件）实现农村振兴的主要步骤之一。农村地区的土地非常便宜，在不久的将来可能成为太阳能空间供暖的新兴市场。此外，一些的地方政府，如山东和河北，也有自己的补贴计划来推广大规模的太阳能热系统。根据国家太阳能发展规划（2015-2020），大型SDH电厂达到200多个，2020年底SDH热厂总装机面积达到400万平方米。

　　近年来，中国大型太阳能空间采暖和工业过程加热系统刚刚启动。目前阶段的项目主要依靠政府的补贴。

　　中国安装的系统比丹麦少，但应用范围更广，包括农村和城市网络以及工业应用。这在一定程度上是由于基于投资的补贴不受特定应用的约束，而且还考虑到了更昂贵的热厂，因为补贴通常占总投资成本的固定百分比。中国DH网中的太阳热集成条件不如丹麦那么好。DH在德国和奥地利比在中国更广泛，且DH的温度水平通常很高。在中国，与具有高辐照度水平的寒冷地区的高热需求相比之下，它们只在冬季运行，而不提供DHW。DH公用事业公司作为大型太阳能热系统项目开发商和承担者的特殊角色在这些国家通过特殊的商业模式来解决，例如，德国的生物能源村和奥地利的ESCo。从丹麦的经验中学习，鼓励DH公用事业公司利用市场工具（化石燃料税、排放交易系统）减少二氧化碳排放，可能是其他国家的一项有效策略。与基于投资的激励措施相比，基于市场的激励措施提供了建立最具成本效益的系统和太阳能产量最大化的直接动机。

　　中国幅员辽阔，东部人口众多，土地资源短缺，而西部地区人口稀少。最南端和最北端的地区也有显著差异。因地制宜一直是我国可再生能源发展的基本原则。目前，我国西部地区如西藏、新疆、青海等地区适宜发展太阳能跨季蓄热用于区域供热。在东部地区，特别是夏热冬冷的省份，宜将太阳能与土壤源热泵相结合，促进太阳能跨季土壤蓄热，实现冬暖夏冷。对于东北等极寒地区，太阳能跨季土壤源热泵供暖可以有效解决空气源热泵的结霜问题。

　　总体而言，太阳能跨季蓄热的初期投资成本较高，尽可能扩大规模将有效降低单位供热面积的初期投资。有学者发现，增加区域供热用户数量有助于降低初期投资和运行成本。同时，大规模应用有望大幅降低相关设备和材料的生产制造成本，从市场角度进一步降低前期投资。

　　中国拥有更广泛的大型太阳能热应用，包括太阳能过程热，部分原因是基于工厂安装成本的激励计划，而不是像丹麦这样基于市场的手段。太阳能资源可用性的差异是中国大规模太阳能热系统成功的一个次要因素，但供热基础设施（区域供暖）、与竞争技术和推广计划的相对价格非常重要。

　　除了太阳能热供应的低成本外，风险最小化策略也是解决初始投资成本高问题的一个重要的、经常被低估的成功因素。成功的风险最小化策略是改进太阳能产量和热负荷预测和性能保证、交钥匙供应商、能源服务公司和能源合作社。像丹麦这样的区域供暖公用事业公司敢承担风险而可以推动市场。大规模太阳能热系统的供热是一项应用领域的成熟技术。实现规模经济的大型集热器阵列的优化解决方案包括导致均匀流量分配的液压布局和基于模型的变频泵装置控制。

　　来源：IEA task 55《国家报告中大规模SDH/SDC系统的市场发展》（编译：陈讲运）