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打造物美价廉的太阳能热利用系统
时间:2011-04-13 来源:imsia
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近几年,太阳能热利用产业已经在生产过程中投入大量资金,以优化他们的产品制造流程。材料以及原材料价格的上涨,阻碍了降低产业生产成本的进程,然而,新策略论文中正好针对这部分情况提出了政府给予更好研发支持的需求。中国太阳能产业联盟网

2009年5月初,德国南部Heilbronn的太阳能热利用制造商——Rotex供热系统有限公司启动了一条新太阳能集热器生产线。引进该生产线的目的是减少集热器的生产成本、提高生产效率。实际上,该公司不仅能够减少每台集热器生产所需的工作量,时间从1小时减少到18分钟,而且能使生产工艺更灵活。公司技术人员表示,最小化安装时间也使得小生产运营成为可能。新设计的集热房屋已起到这种作用,并且相对减少了生产所需的工作量。Rotex公司的开发者们为提高生产效率,取代了以往复杂的拧或焊接的连接方式,仍然采取强大的卷边技术。因此,通过安装无结构玻璃,也节约了生产过程中的时间和成本。21tyn.com

                 太阳能产业联盟

许多太阳能集热器制造商像Rotex公司一样扩充、改进并优化了他们的生产线。但是太阳能热利用部分仍然存在着问题;根据德国Stuttgart热动力和热技术研究机构(ITW)的分析结果,虽然近几年太阳能热利用系统的生产成本已经下降了很多。但是热动力和热技术研究机构的分析师HaraldDrück表示:“到目前,太阳能热利用系统相对较高的成本问题已经不再是主要问题,随着民众节能环保意识的提升,对他们来说,要从可再生能源里获得热量,没有比太阳能更好更实用的方式了。”但是由于太阳能热利用技术本身的发展情况和来自沼气和光伏系统发电成本降低的压力,太阳能热利用系统的价格压力会上升。如目前通过德国可再生能源法案不间断支持的案例,许多国家的光伏行业可以大幅降低发电价格太阳能热利用应用部分正和国际上不断变化以及越来越恶化的制度框架做斗争。21tyn·com

高成本材料成为制造商的麻烦CSTIF.CN

德国ColbeWagner&Co太阳能技术有限公司的负责人AndreasKnoch认为,这就是为什么经济杠杆没有对太阳能光热利用部分起作用的原因。“欧洲太阳能热利用市场在2009年和2010年连续两次出现萎缩,太阳能热利用产业已经投入了大量资金以优化大型综合系统,这部分产品正在太阳能热利用市场逐渐丧失市场份额。此外,近几年的原材料方面价格相对上涨也是原因之一。”据世界上最大的集热器制造商——澳洲St.Veit绿一技术太阳能产业有限公司的营销总监AlexanderEichwalder估计,太阳能热利用系统成本划分中大约是原材料占总生产成本的90%,人力成本只占10%。这个观点与德国Bluetec集热器涂层有限公司负责人DavorinPavic的想法不谋而合,通过提高效率降低的生产成本又都被原材料成本的上涨部分抵消了。太阳能产业联盟

目前仍然存在的问题是集热器制造商如何做才能与传统的常规能源和其他可再生能源资源更好地竞争抗衡。Eichwalder表示,“焦点一定是集中在太阳能系统简单化上,欧洲大多数系统趋势是用能过度。未来终端消费者将不愿意再花费4000欧元或更多去安装一套太阳能热水系统。即使没有支持,太阳能热水系统的成本回收期也不应该超过5年。”用塑料取代高成本金属在降低系统成本方面也将起到积极的作用。Knoch非常赞同他澳洲同事的观点:“集热器原材料从铜到铝的连续转化至少能抵消金属价格的上涨压力。”他看到了金属材料优化在整个系统元件方面的潜力。这将成为在不影响质量和系统效率的情况下降低系统成本的有效手段。中国太阳能产业联盟网

集热器生产自动化的成本多大?cstif.cn

依据他的观点,降低成本的所有潜力来自于以下4方面:应用新材料、研发出成本更低的生产流程、提高系统的生产效率以及开发出更简单的系统。来自德国南部Ingolstadt大学应用科学学院的WilfriedZorner教授也持有类似观点:运用这条生产线进行生产,将不会出现突然意识和提高巨大潜力这种情况,相反更多的是,强调从开发到设计的生产本身全过程都要以成本为中心的生产方法运用。不幸的是,近几年,我们不得不指出,强调创新和工程方面的努力,已经直接提高了生产性能,但是更多情况是导致了生产成本的增加而非降低。“近几年,Zorner已经研发出集热器产业的生产流程并且得出了以下结论:“一方面,成本主要来源于材料,这使得目前不得不转向更便宜的原料;另一方面,目前的生产结构阻碍了生产流程的广泛自动化。21tyn

太阳能热利用和光伏研发成本比较21tyn.com

虽然目前大多数太阳能工厂中的集热器制造商已经实现了自动化生产运营,但是集热器制造商在安装过程多数情况下很难实现自动化,自动化安装会限制制造商的灵活性。安装成本在整个集热器生产过程中占比较低,通过进一步自动化实现降低成本的目的仍然有潜力。近几年,集热器的成本结构没有大的改变,除非是由于初期材料价格上涨同时改进了生产流程而导致材料份额占比上升,Zorner反对此观点,乍一看逻辑似乎合理,但是再仔细看一下就可以看出,优化生产意味着完全改变集热器的设计和生产,并且因此也会导致材料选择的变化,这样看起来就不是这么回事了。我们必须清楚设计和生产是作为单独优化的项目。其次,通过改变设计来优化生产将给材料成本的降低带来潜力。21tyn.com

降低太阳能热利用成本需共同努力www.cstif.cn

德国的案例表明努力减少成本正被作为光热系统的任务:2010年12月初,德国太阳能热利用技术平台DSTTP来自行业和研究部门的100位太阳能热利用专家发布了一份关于2030年低温太阳能热利用研究策略报告(Niedertemperatur-Solarthermie2030)。在这份报告中,例如,为能够确认相关研发任务,专家们重点指出需增加研发费用。论文中对这部分如此描述:标准集热器的研发任务主要在于,通过减少和替代昂贵的材料、采取设计和优化生产方法来达到减少成本的目的。深入研究任务在于寻找到更好的方法,以在不降低效率和系统与建筑物集成安装(即集热器与屋顶和建筑物阳立面完美结合)的情况下掌握恒温的方法。CSTIF.CN

论文中进一步指出,要专门定制各种集热器类型以满足个体用户在建筑物上的特殊需求,以取代传统生产方法适应一定用途和温度范围的统一型号集热器。DSTTP中也提到,优化新的制造技术和流程使其作为建筑物部件以减少系统的成本。如在建筑物和集热器上的透明盖板之间为所有房子结构提供了胶接连接这种新生产流程,为设计和优化生产方法提供了机会。太阳能热利用专家要求更多的州政府资金支持他们的研发任务。“政府在低温太阳能热利用方面的研究预算应从目前每年的800万欧元到2020年至少增加到每年5000万欧元,”他们在研究策略中指出,系统成本最终将能够大幅下降。

作者:Joachim Berner
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