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[摘要] 本文研究了世界太阳能制热市场中短期发展目标和潜力,及其推动力与阻碍力,提出积极应对我国太阳能热水器行业存在的问题的措施,主要包括以下几个方面:加大科研投入,研发高新技术和竞争性产品;扩大国内市场,开拓国际市场;形成完善、规范的市场体系;制定符合市场发展要求的产业政策和标准规范;规范企业发展,形成行业内领导企业;运用示范工程项目,扩大应用范围。本研究将有助于进一步扩大太阳能应用,为国内外节能减排目标的实现做出贡献。
[关键字] 太阳能 热水系统 市场 节能减排
[中图分类号] TK01 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2013)-1-175-2
0 引言
随着世界人口不断增长和人们生活水平不断提高,人们对能源需求日趋增多,同时资源短缺、能源价格上涨、环境污染等问题也日趋严重。太阳能作为一种重要的可持续能源,储量无限,清洁无污染,开发研究尤为重要。如何开发利用太阳能,是亟待研究解决的重要课题。在欧美西方发达国家,建筑能耗占全国总能量消耗的比例达35-40%,碳排放比例约为35-36% [1];而在我国,相应的数字为25-28% 及 38-40%[2],其中暖通空调系统消耗约50%的总建筑物能量供给。现在大多数建筑供热来自于传统能源消耗,因此利用可持续能源(尤其是太阳能)取代传统化石能源有巨大的市场潜力。
1 世界太阳能制热市场的发展潜力分析
近几十年来,世界太阳能制热市场发展迅速[3]。2000-2009年,有玻璃盖板的太阳能集热板安装容量的年增长率为20.8%。尽管在2007年降低了15%,2004-2009年有玻璃盖板的、以水为介质的太阳能集热板的年安装容量仍然上涨两倍。中国是全球最大的太阳能制热市场,其年安装容量增长率为22%。欧洲是世界第二大太阳能制热市场,年增长率在20%左右。
从太阳能集热板总安装容量角度来看,2009年底世界总容量为172.4GW[3]。中国市场占据58.9%,约101GW;美国排名第二,占据14.4GW;德国第三,约为9GW;之后是土耳其、澳大利亚、日本、巴西、奥地利、希腊和以色列。
国际能源组织发布的2008年世界能源展望[4]预测:如果继续采用现有的能源政策,到2030年,用于热水和空间制热的太阳能制热系统将提供45百万吨石油当量,占总能供给的0.6%;而如果采用即将出台的能源政策,到2030年,太阳能制热系统将提供64百万吨石油当量,是2003年6.6百万吨石油当量的10倍。中国、欧洲和美国仍然是世界上最主要的太阳能热容量安装市场。
2 世界太阳能制热市场发展的推动力
世界太阳能制热市场快速发展的推动力取决于以下几个因素,即低成本、政府激励、政府宏观调控、教育和其它因素(如环境和视觉影响)。
与其它能源(如天然气、石油和电力)制热成本相比,太阳能制热成本受气候变化、系统安装复杂程度、系统应用情况(如仅供热水,热水和空间双供热)以及劳动力和材料成本的影响很大。因此,太阳能制热系统在某些情况下成本很低。例如,由于中国劳动力成本较低,太阳能热水系统成本也较低[5]。
国家政府的激励措施主要是为了填补可持续能源技术和传统能源技术之间的成本差距,以此鼓励消费者利用可持续能源满足能源需求。政府激励措施分为金融激励和财政激励两方面[6]。金融激励来自于政府预算的直接资金支持,主要包括资本津贴、运营津贴和软贷款。财政激励以资金成本和能源产出为基础,包括课税扣除、税收减免和加速折旧等。许多国家采取了大量的激励措施鼓励消费者利用太阳能制备热水。超过20个国家为太阳能热水制备提供了资本津贴、附加税减免和课税扣除,包括奥地利、德国、希腊、日本、荷兰、西班牙、英国和美国。资本津贴和课税扣除一般是系统成本的20-40%。此外,许多公司也采取了如资本津贴等措施,如南非的ESKOM公司。
国家政府也运用宏观调控的手段,通过直接要求发展可持续能源技术,强制干预市场。国家宏观调控工具包括制定建筑规范和行业标准两方面。就太阳能热水建筑规范发展而言,西班牙要求所有新建和改建建筑30-70%的热水供应来自于太阳能;印度国家节能法要求有中央热水系统的住宅、旅馆和医院等建筑的热水容量,至少有20%来自于太阳能;夏威夷是美国第一个强制要求住宅建筑安装太阳能热水系统的州;意大利罗马也正在制订太阳能热水政策,要求新建建筑30-50%的热水供应来自于太阳能。
教育可以通过提高公众意识的方法促进可持续能源技术的应用,主要形式包括提供信息和培训,如技术支持、经济建议和信息传递等。例如,加拿大能效办公室提供了可以免费下载的、以网络为基础的RETScreen工具和许多有关能效和可持续能源的免费出版物。培训一般发生在专业技术学校、大学和专家之间,如奥地利太阳能行业专家培训项目--太阳能制热系统安装工程师和规划师执业资格培训项目。
另外,对世界节能减排目标实现的要求,也能促进太阳能制热市场的快速发展。太阳能制热系统不需要消耗传统化石能源,对环境影响小。同时,如果考虑能源技术的外部成本(如环境税、碳排放费等),太阳能制热系统成本可进一步降低。
此外,太阳能制热市场还受视觉因素影响。许多太阳能热水系统安装在建筑屋顶上,与建筑屋面或墙面一体化。
3 世界太阳能制热市场发展的阻碍力
尽管太阳能制热发展前景广阔,但是仍然存在有许多问题阻碍其快速发展,主要分为三部分:技术问题、经济问题和其它问题(如法律、教育、行为等)。
随着近几十年太阳能制热技术的发展,出现了许多阻碍其发展的技术问题,如缺乏一种广泛的认证方法来说明系统生产和使用标准,夜间热损失较高,技术性能方面信息缺乏,缺少经过培训的、有经验的安装工程师等。近期的技术问题主要集中在安装太阳能集热板的空间有效性、高能密度热储存、批量生产材料选择、系统结构与建筑一体化和保护系统免于寒冷季节冻结等方面。与太阳能利用有关的一些问题还包括到达地球的太阳辐射具有间歇性、受气候影响、分散度高等特性。太陽能不均匀地分散到地球表面,大部分集中在南北纬30度之间。 許多经济问题影响着太阳能制热的发展和应用,如缺乏公众意识、缺少能源政策、低收入水平、缺少资金补贴、短期投资和缺少政府机构支持等。此外,太阳能制热成本也是一个重要的经济问题。尽管在丹麦,太阳能制热成本低于电价;在奥地利、德国、意大利、荷兰和日本,太阳能制热成本与电价基本相同;但在乡村地区,太阳能制热成本远高于天然气制热成本。最后,一些不富裕的消费者可能只考虑投资的直接收回,这是因为低运营成本不能补偿系统的初投资。
还有一些问题阻碍了太阳能制热系统的发展,包括如法律、教育和行为等方面。其中,最主要的问题是房地产开发商和业主不重视节能设备。这是因为投资回收将直接有利于房屋居住者。当地规范标准的多样性是另外一个问题,因为太阳能系统的安装必须考虑与当地规范与标准的兼容性。最后,与行为有关的问题包括由于系统过于复杂而缺乏管理的积极性,太阳能间歇性导致居住舒适性降低等。
4 从市场角度看我国太阳能热水器行业存在的问题
目前,我国太阳能热水器产业,生产能力之大,拥有数量之多,发展速度之快,已经引起国际社会的广泛关注。但是,我国太阳能热水器产业发展,还存在一些亟需解决的问题:
(1)太阳能热水器市场有待进一步规范。目前,太阳能行业内绝大部分企业都是以贴牌加工为主,真正实现自主品牌输出的企业只有少数几家。许多不知名企业偷工减料、以次充好、低价抛售劣质产品,假冒名牌产品的现象时有发生,扰乱了正常的市场程序。
(2)我国太阳能热水器生产制造总体技术水平和产品质量还需要进一步提高,主要是产品质量不够稳定,突出表现为耐用性和稳定性较差,使用不方便等。
(3)绝大多数企业还没有形成比较强的技术创新能力。多数厂家生产规模较小,生产方式落后,科技开发能力较弱,发展后劲不足,导致缺乏市场竞争力。
(4)配套产品服务没有得到保障。太阳能热水器只是一种普通的商品,售前、售中、售后服务等成为决定产品使用效果的关键因素。售后服务配件标准、收费标准、安装标准等缺失,使太阳能热水器行业的服务处于自由状态,缺乏规范。
5 借鉴国外发展经验应对我国太阳能热水器行业面临的问题
针对目前国内太阳能热水器行业的发展状况,借鉴国外发展经验,本文提出了我国应该从以下几个方面加强和促进太阳能热水器市场的发展:
(1)加大科研投入,研发高新技术和竞争性产品,加速热水器产业发展,扩大国内市场并开拓国际市场,尤其是欧洲和亚洲市场,形成完善、规范的市场体系;
(2)开发具有市场前景的先进技术和高质量产品以及制定符合市场发展要求的产业政策和标准规范,建立起符合国际市场惯例要求的太阳能热利用装备生产体系;
(3)在国内引导和培育数家具有国际竞争力和知名度的各类大型太阳热水器生产的骨干企业,促进我国太阳热水器产业化的进一步发展,形成行业内的领导企业;
(4)通过市场带动产业,即通过扩张太阳能热水器销售渠道,满足不同用户使用热水的需求,扩大太阳能热水器的市场规模;
(5)扩大太阳能热水器使用范围,通过示范工程扩大适用领域,包括太阳能采暖、空调、太阳能热水器的商业和工业应用等。
6 结语
本文对世界太阳能热水市场资料进行了研究及综述,从市场经济角度提出了我国太阳能热水器行业存在的问题,并提出了我国积极应对这些问题的措施和方法。
7 致谢
本研究受中国博士后基金(2012M521576)和广东工业大学校内博士启动基金(12ZK0380)资助,特此表示感谢。
参考文献
[1] Pérez-Lombard L., Ortiz J., Pout C. A review on building energy consumption information [J]. Energy and Building, 2008, 40(3): 394-398.
[2] 暖通空调在线. 中国建筑能耗总体状况 [J]. 2009中国建筑节能年度发展报告, 2009: 1-20.
[3] Weiss W., Mauthner F. Solar heat worldwide: Markets and contribution to the energy supply 2009 [R]. IEA Solar Heating & Cooling Programme, 2011.
[4] IEA. World energy outlook 2008 [R]. OECD/IEA, 2008.
[5] Rantil M. Solar heating - Kilowatts or megawatts [R]. Paris: REWP Technology & Policy Seminar, 2006.
[6] IEA. Renewable energy - Market and policy trends in IEA countries [R]. OECD/IEA, 2004.
[关键字] 太阳能 热水系统 市场 节能减排
[中图分类号] TK01 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2013)-1-175-2
0 引言
随着世界人口不断增长和人们生活水平不断提高,人们对能源需求日趋增多,同时资源短缺、能源价格上涨、环境污染等问题也日趋严重。太阳能作为一种重要的可持续能源,储量无限,清洁无污染,开发研究尤为重要。如何开发利用太阳能,是亟待研究解决的重要课题。在欧美西方发达国家,建筑能耗占全国总能量消耗的比例达35-40%,碳排放比例约为35-36% [1];而在我国,相应的数字为25-28% 及 38-40%[2],其中暖通空调系统消耗约50%的总建筑物能量供给。现在大多数建筑供热来自于传统能源消耗,因此利用可持续能源(尤其是太阳能)取代传统化石能源有巨大的市场潜力。
1 世界太阳能制热市场的发展潜力分析
近几十年来,世界太阳能制热市场发展迅速[3]。2000-2009年,有玻璃盖板的太阳能集热板安装容量的年增长率为20.8%。尽管在2007年降低了15%,2004-2009年有玻璃盖板的、以水为介质的太阳能集热板的年安装容量仍然上涨两倍。中国是全球最大的太阳能制热市场,其年安装容量增长率为22%。欧洲是世界第二大太阳能制热市场,年增长率在20%左右。
从太阳能集热板总安装容量角度来看,2009年底世界总容量为172.4GW[3]。中国市场占据58.9%,约101GW;美国排名第二,占据14.4GW;德国第三,约为9GW;之后是土耳其、澳大利亚、日本、巴西、奥地利、希腊和以色列。
国际能源组织发布的2008年世界能源展望[4]预测:如果继续采用现有的能源政策,到2030年,用于热水和空间制热的太阳能制热系统将提供45百万吨石油当量,占总能供给的0.6%;而如果采用即将出台的能源政策,到2030年,太阳能制热系统将提供64百万吨石油当量,是2003年6.6百万吨石油当量的10倍。中国、欧洲和美国仍然是世界上最主要的太阳能热容量安装市场。
2 世界太阳能制热市场发展的推动力
世界太阳能制热市场快速发展的推动力取决于以下几个因素,即低成本、政府激励、政府宏观调控、教育和其它因素(如环境和视觉影响)。
与其它能源(如天然气、石油和电力)制热成本相比,太阳能制热成本受气候变化、系统安装复杂程度、系统应用情况(如仅供热水,热水和空间双供热)以及劳动力和材料成本的影响很大。因此,太阳能制热系统在某些情况下成本很低。例如,由于中国劳动力成本较低,太阳能热水系统成本也较低[5]。
国家政府的激励措施主要是为了填补可持续能源技术和传统能源技术之间的成本差距,以此鼓励消费者利用可持续能源满足能源需求。政府激励措施分为金融激励和财政激励两方面[6]。金融激励来自于政府预算的直接资金支持,主要包括资本津贴、运营津贴和软贷款。财政激励以资金成本和能源产出为基础,包括课税扣除、税收减免和加速折旧等。许多国家采取了大量的激励措施鼓励消费者利用太阳能制备热水。超过20个国家为太阳能热水制备提供了资本津贴、附加税减免和课税扣除,包括奥地利、德国、希腊、日本、荷兰、西班牙、英国和美国。资本津贴和课税扣除一般是系统成本的20-40%。此外,许多公司也采取了如资本津贴等措施,如南非的ESKOM公司。
国家政府也运用宏观调控的手段,通过直接要求发展可持续能源技术,强制干预市场。国家宏观调控工具包括制定建筑规范和行业标准两方面。就太阳能热水建筑规范发展而言,西班牙要求所有新建和改建建筑30-70%的热水供应来自于太阳能;印度国家节能法要求有中央热水系统的住宅、旅馆和医院等建筑的热水容量,至少有20%来自于太阳能;夏威夷是美国第一个强制要求住宅建筑安装太阳能热水系统的州;意大利罗马也正在制订太阳能热水政策,要求新建建筑30-50%的热水供应来自于太阳能。
教育可以通过提高公众意识的方法促进可持续能源技术的应用,主要形式包括提供信息和培训,如技术支持、经济建议和信息传递等。例如,加拿大能效办公室提供了可以免费下载的、以网络为基础的RETScreen工具和许多有关能效和可持续能源的免费出版物。培训一般发生在专业技术学校、大学和专家之间,如奥地利太阳能行业专家培训项目--太阳能制热系统安装工程师和规划师执业资格培训项目。
另外,对世界节能减排目标实现的要求,也能促进太阳能制热市场的快速发展。太阳能制热系统不需要消耗传统化石能源,对环境影响小。同时,如果考虑能源技术的外部成本(如环境税、碳排放费等),太阳能制热系统成本可进一步降低。
此外,太阳能制热市场还受视觉因素影响。许多太阳能热水系统安装在建筑屋顶上,与建筑屋面或墙面一体化。
3 世界太阳能制热市场发展的阻碍力
尽管太阳能制热发展前景广阔,但是仍然存在有许多问题阻碍其快速发展,主要分为三部分:技术问题、经济问题和其它问题(如法律、教育、行为等)。
随着近几十年太阳能制热技术的发展,出现了许多阻碍其发展的技术问题,如缺乏一种广泛的认证方法来说明系统生产和使用标准,夜间热损失较高,技术性能方面信息缺乏,缺少经过培训的、有经验的安装工程师等。近期的技术问题主要集中在安装太阳能集热板的空间有效性、高能密度热储存、批量生产材料选择、系统结构与建筑一体化和保护系统免于寒冷季节冻结等方面。与太阳能利用有关的一些问题还包括到达地球的太阳辐射具有间歇性、受气候影响、分散度高等特性。太陽能不均匀地分散到地球表面,大部分集中在南北纬30度之间。 許多经济问题影响着太阳能制热的发展和应用,如缺乏公众意识、缺少能源政策、低收入水平、缺少资金补贴、短期投资和缺少政府机构支持等。此外,太阳能制热成本也是一个重要的经济问题。尽管在丹麦,太阳能制热成本低于电价;在奥地利、德国、意大利、荷兰和日本,太阳能制热成本与电价基本相同;但在乡村地区,太阳能制热成本远高于天然气制热成本。最后,一些不富裕的消费者可能只考虑投资的直接收回,这是因为低运营成本不能补偿系统的初投资。
还有一些问题阻碍了太阳能制热系统的发展,包括如法律、教育和行为等方面。其中,最主要的问题是房地产开发商和业主不重视节能设备。这是因为投资回收将直接有利于房屋居住者。当地规范标准的多样性是另外一个问题,因为太阳能系统的安装必须考虑与当地规范与标准的兼容性。最后,与行为有关的问题包括由于系统过于复杂而缺乏管理的积极性,太阳能间歇性导致居住舒适性降低等。
4 从市场角度看我国太阳能热水器行业存在的问题
目前,我国太阳能热水器产业,生产能力之大,拥有数量之多,发展速度之快,已经引起国际社会的广泛关注。但是,我国太阳能热水器产业发展,还存在一些亟需解决的问题:
(1)太阳能热水器市场有待进一步规范。目前,太阳能行业内绝大部分企业都是以贴牌加工为主,真正实现自主品牌输出的企业只有少数几家。许多不知名企业偷工减料、以次充好、低价抛售劣质产品,假冒名牌产品的现象时有发生,扰乱了正常的市场程序。
(2)我国太阳能热水器生产制造总体技术水平和产品质量还需要进一步提高,主要是产品质量不够稳定,突出表现为耐用性和稳定性较差,使用不方便等。
(3)绝大多数企业还没有形成比较强的技术创新能力。多数厂家生产规模较小,生产方式落后,科技开发能力较弱,发展后劲不足,导致缺乏市场竞争力。
(4)配套产品服务没有得到保障。太阳能热水器只是一种普通的商品,售前、售中、售后服务等成为决定产品使用效果的关键因素。售后服务配件标准、收费标准、安装标准等缺失,使太阳能热水器行业的服务处于自由状态,缺乏规范。
5 借鉴国外发展经验应对我国太阳能热水器行业面临的问题
针对目前国内太阳能热水器行业的发展状况,借鉴国外发展经验,本文提出了我国应该从以下几个方面加强和促进太阳能热水器市场的发展:
(1)加大科研投入,研发高新技术和竞争性产品,加速热水器产业发展,扩大国内市场并开拓国际市场,尤其是欧洲和亚洲市场,形成完善、规范的市场体系;
(2)开发具有市场前景的先进技术和高质量产品以及制定符合市场发展要求的产业政策和标准规范,建立起符合国际市场惯例要求的太阳能热利用装备生产体系;
(3)在国内引导和培育数家具有国际竞争力和知名度的各类大型太阳热水器生产的骨干企业,促进我国太阳热水器产业化的进一步发展,形成行业内的领导企业;
(4)通过市场带动产业,即通过扩张太阳能热水器销售渠道,满足不同用户使用热水的需求,扩大太阳能热水器的市场规模;
(5)扩大太阳能热水器使用范围,通过示范工程扩大适用领域,包括太阳能采暖、空调、太阳能热水器的商业和工业应用等。
6 结语
本文对世界太阳能热水市场资料进行了研究及综述,从市场经济角度提出了我国太阳能热水器行业存在的问题,并提出了我国积极应对这些问题的措施和方法。
7 致谢
本研究受中国博士后基金(2012M521576)和广东工业大学校内博士启动基金(12ZK0380)资助,特此表示感谢。
参考文献
[1] Pérez-Lombard L., Ortiz J., Pout C. A review on building energy consumption information [J]. Energy and Building, 2008, 40(3): 394-398.
[2] 暖通空调在线. 中国建筑能耗总体状况 [J]. 2009中国建筑节能年度发展报告, 2009: 1-20.
[3] Weiss W., Mauthner F. Solar heat worldwide: Markets and contribution to the energy supply 2009 [R]. IEA Solar Heating & Cooling Programme, 2011.
[4] IEA. World energy outlook 2008 [R]. OECD/IEA, 2008.
[5] Rantil M. Solar heating - Kilowatts or megawatts [R]. Paris: REWP Technology & Policy Seminar, 2006.
[6] IEA. Renewable energy - Market and policy trends in IEA countries [R]. OECD/IEA, 2004.