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观察|SDH太阳能区域供热领先国家的成功因素
时间:2020-07-02 来源:清洁供热分会
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在过去的十年中,丹麦,中国,德国和奥地利在全球大型太阳能热系统的部署中发挥了领导作用。哪些特定国家级因素帮助这四国家达到了这样市场接受水平,以及支持计划和商业模式如何为成功做出了贡献,这已成为国际专家组撰写的新的综述论文主题。该论文标题为“领先国家的大型太阳能热系统:丹麦,中国,德国和奥地利的回顾与比较研究”,已于今年5月发表在《应用能源》杂志上(请参阅随附文件)。

这份市场增长分析报告是由为四个单位的专家共同撰写的:AEE INTEC(奥地利)的Daniel Tschopp、挪威科技大学的田志勇、Solites(德国)的Magdalena Beribrich以及丹麦理工大学的Fan Jianhua、Bengt Perers和Simon Furbo。所有作者都是IEA SHC任务55的成员,该任务旨在将大型SHC系统集成到DHC网络中,这给了他们一个机会来深入讨论他们的工作。

作者说,尽管大型太阳能热系统的容量仍然相对较小,即不到小规模太阳能热系统总量的1%,但这些系统的重要性正在迅速上升。从2010年到2018年,这四个国家新安装的大型太阳能热系统的容量平均每年增长15.5%。这一市场的增长与同期全球太阳能热容量平均每年下降2.8%形成鲜明对比。

关于丹麦、奥地利和德国,市场概况是利用现有数据编制的。然而,在中国,必须收集新的数据。因此,在多个中国机构的支持下,论文作者向中国主要供应商索取信息,并确定了总共55个大型太阳能热系统。

 

丹麦

中国

德国

奥地利

热场数量

118

55

37

23

安装容量

969兆瓦

212兆瓦

45兆瓦

27兆瓦

集热面积

 

304,000 m2

65,000 m2

39,000 m2

每个热场平均集热器面积

11,700 m2

5,500 m2

1,800 m2

1,700 m2

中国区域供热的特例

区域供热在中国是一个快速发展的行业。目前,它为约85亿平方米的建筑面积提供热量,这是该国DH容量的常用计量单位,自2005年以来,这一能力几乎增加了两倍。随着城市化进程的继续,中国预计到2050年,DH供暖面积将增加40%,即从目前的570亿 m2增加到800亿 m2以上。目前,中国北方80%以上的区域供热来自燃煤锅炉,只有1%由可再生能源提供。文章作者写道,由于冬季空气污染,中国迫切需要降低DH的环境足迹。他们提到,中国政府的目标是在今年年底之前利用可再生能源为35亿 m2的建筑面积供暖,尽管到2016年底,可再生能源系统提供的热量不足7亿 m2。为了减少煤炭消耗,国家同时启动了煤改气和煤改电项目。

中国的区域供热网的特殊设计与其他领先的SDH市场不同。通常,中国的供热网仅提供空间供暖,且全年只有部分时间在供暖季节运行。例如,在北京,从11月15日至来年的3月15日,最多可运行4个月。

国家的成功因素

在本文的主要部分中,其作者分析了哪些国家特定因素导致在四个国家发展大型太阳能热系统,并将它们分为5类。这些类别又分为子类别(在方括号中):

  • 太阳能资源
  • 供热需求和供热基础设施(DH市场渗透率,太阳能供热与DH负荷的兼容性,DH温度水平)
  • 竞争技术的能源价格(化石燃料的能源税)
  • 促进计划(太阳能工艺用热补贴,基于投资的补贴和基于市场的补贴)
  • 商业模式和法规(非营利区域供热网络的份额)

灰轮上比较了9个子类别中国家特定的条件

上图显示,在安装了多少个大型系统中,是否存在丰富的太阳能资源仅起到很小作用,因为四国中没有一个具有很高的辐射水平。这也说明,丹麦拥有大量非营利的DH运营商(浅蓝色区域),因此拥有适当的太阳能供热基础设施。

四个国家之间的最大区别在于其支持计划的数量和类型。丹麦对化石燃料征税,并为热厂建立了排放交易系统。两者都是论文作者所称的基于市场的补贴。相比之下,其他三个国家使用了基于投资的激励措施(浅橙色区域)。作者建议采用前一种方法,而不是后一种方法,因为基于市场的激励措施“直接推动了建设最具成本效益的系统并最大化太阳能产量”。

在仔细研究了商业模式对市场成功的影响之后,研究人员得出结论:“风险最小化策略是解决高额初始投资成本的一个重要但常常被低估的成功因素”。他们建议,在分析太阳能行业的商业模型时应始终考虑风险最小化策略。降低风险的方法包括提高太阳能产量和热负荷预测,制定绩效保证,聘请总承包供应商或成立能源服务公司。另一个例子是建立一个能源合作社,这在德国的生物能源村很受欢迎,通过长期而不是短期利润来关注廉价的价格来处理能源的生产和分配。

论文下载: large.scale_solar_thermal_systems_in_leading_countries _-_ paper_may_2020.pd

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