一种太阳能集热芯板及其制造方法

背流式平板集热器项目可行性报告

一．太阳能采暖现状现状及发展方向

根据太阳能光热产业技术创新战略联盟2020年发布的《太阳能热发电和采暖行业蓝皮书》，截止2020年底，我国北方城镇建筑面积有约140亿平方米需要供暖，随着城镇化进一步发展和居民对建筑环境的需求的不断提高，未来北方城镇冬季供暖面积将达到 200 亿平米。北方城镇采暖建筑的冬季平均耗热量为 0.3GJ/m2，每年需要 42 亿 GJ 的热量来满足供暖需求，其中，约有 40% 是由各种规模的燃煤燃气锅炉提供，50% 则由热电联产电厂提供，其余 10% 主要是通过不同的电动热泵从空气、污水、地下水及地下土壤等各种低品位热源提取热量来满足供热需求。目前，燃煤、燃气锅炉造成约 10 亿吨二氧化碳的排放，热电联产和电动热泵供热也需要分摊电厂所排放二氧化碳的一部分责任。

2015 年以来，相关部门已经意识到供热引起的环境污染问题，推进清洁能源供热。尤其在北京城区及京津冀地区，大力推广天然气、电力替代燃煤供热，成为目前污染物减排的主要途径之一。但是，天然气作为化石燃料，依然存在氮氧化物以及硫化物排放的问题，且我国天然气资源匮乏。2020 年，我国天然气的对外依存度达到 43.2%，若全面实施煤改气，将严重影响我国的能源安全。电力作为高品位能源，直接供热不仅导致能量品位的不匹配应用，而且电网改造费用以及每年超百亿的电价大额补贴无疑加重了国家以及地区政府的经济负担，只能在有强大经济实力的特殊地区实现，并且长期补贴运行的经济可行性存在问题。根据近几年的煤改电、煤改气运行经验来看，大量政府财政补贴无以为继，清洁供热推进举步维艰。另一方面，虽然多项可再生能源供热技术基本成熟，但也很难实现规模化应用。究其原因，经济性是限制推广的重要因素之一。因此，基于资源特性，整合资源优势，以经济性为约束条件的清洁供热才具备推广基础。我国北方地区太阳能资源丰富，且具备产业化推广基础，因地制宜的开发太阳能采暖是推动建筑领域碳中和的重要的技术发展方向之一。

2020年之前，全国太阳能供暖集热器面积为85万平方米，太阳能供暖建筑面积为425万平方米；截止2020年底，全国太阳能供暖集热器面积为300万平方米，太阳能供暖建筑面积为1650万平方米；2021国家能源局规划太阳能供暖集热器面积为1000万平方米，供暖建筑面积为5000万平方米。连续两年保持200%的净增长率，太阳能供暖市场呈现出爆发式增长的趋势。

二．背流式平板集热器的市场前景

目前太阳能供暖工程基本为政府工程，个人自主安装的很少，其根本原因就在于居高不下的初装成本。以100平米建筑面积安装太阳能供暖系统为例，按太阳能保证率70%以上计算，目前市面上的真空管太阳能供暖工程报价都在3万以上。而真空管作为成熟产品，价格已经没有下降的空间；其安装比较费工，安装人工费用逐年提高，真空管需要防冻，易破损的特点，使得维护费用较高，综合得热成本与热泵的竞争时并不具备优势。

同样保证率为70%，相同集热面积的背流式平板集热器供暖工程，1.5万元就可以做下来，而且不需要防冻，不会破损，系统基本免维护。因此，未来背流式平板集热器将以成本和性能优势，成为太阳能供暖的唯一选择。

按照北方地区140亿平方米太阳能供暖面积计算，达到70%的太阳能保证率，太阳能集热面积要达到56亿平方米。背流式太阳能集热器按照175元/m2出厂价计算，光国内的市场，其十年内市场规模可以达到9800亿，全球市场有望达到20000亿以上。

供暖集热器面积（万 m2） 

三．新型背流式集热器的竞争优势

1.制造工艺简单，系统安全可靠，一般的机械加工制造企业利用现有设备都可以制造，能够快速形成产能，满足太阳能供暖市场爆发式增长的需要；

2.不使用铜管，降低了制造成本，当出厂价为175元/平方米，毛利率仍能达到25%；

3. 吸光膜的面积等于换热面积，吸热涂层不会出现局部过热现象，涂层寿命更长，换热效率更高；

4.热流体和背保温之间有空气层阻隔，导热系数减小，保温性能更好，背侧热损更小，集热效率更高；

光照不足时，板芯和管道内导热介质在重力作用下自然回流储热水箱，系统不用承压，不用防冻，适合所有光照资源丰富的地区。

背流式平板集热器项目可行性报告

一．太阳能采暖现状现状及发展方向

根据太阳能光热产业技术创新战略联盟2020年发布的《太阳能热发电和采暖行业蓝皮书》，截止2020年底，我国北方城镇建筑面积有约140亿平方米需要供暖，随着城镇化进一步发展和居民对建筑环境的需求的不断提高，未来北方城镇冬季供暖面积将达到 200 亿平米。北方城镇采暖建筑的冬季平均耗热量为 0.3GJ/m2，每年需要 42 亿 GJ 的热量来满足供暖需求，其中，约有 40% 是由各种规模的燃煤燃气锅炉提供，50% 则由热电联产电厂提供，其余 10% 主要是通过不同的电动热泵从空气、污水、地下水及地下土壤等各种低品位热源提取热量来满足供热需求。目前，燃煤、燃气锅炉造成约 10 亿吨二氧化碳的排放，热电联产和电动热泵供热也需要分摊电厂所排放二氧化碳的一部分责任。

2015 年以来，相关部门已经意识到供热引起的环境污染问题，推进清洁能源供热。尤其在北京城区及京津冀地区，大力推广天然气、电力替代燃煤供热，成为目前污染物减排的主要途径之一。但是，天然气作为化石燃料，依然存在氮氧化物以及硫化物排放的问题，且我国天然气资源匮乏。2020 年，我国天然气的对外依存度达到 43.2%，若全面实施煤改气，将严重影响我国的能源安全。电力作为高品位能源，直接供热不仅导致能量品位的不匹配应用，而且电网改造费用以及每年超百亿的电价大额补贴无疑加重了国家以及地区政府的经济负担，只能在有强大经济实力的特殊地区实现，并且长期补贴运行的经济可行性存在问题。根据近几年的煤改电、煤改气运行经验来看，大量政府财政补贴无以为继，清洁供热推进举步维艰。另一方面，虽然多项可再生能源供热技术基本成熟，但也很难实现规模化应用。究其原因，经济性是限制推广的重要因素之一。因此，基于资源特性，整合资源优势，以经济性为约束条件的清洁供热才具备推广基础。我国北方地区太阳能资源丰富，且具备产业化推广基础，因地制宜的开发太阳能采暖是推动建筑领域碳中和的重要的技术发展方向之一。

2020年之前，全国太阳能供暖集热器面积为85万平方米，太阳能供暖建筑面积为425万平方米；截止2020年底，全国太阳能供暖集热器面积为300万平方米，太阳能供暖建筑面积为1650万平方米；2021国家能源局规划太阳能供暖集热器面积为1000万平方米，供暖建筑面积为5000万平方米。连续两年保持200%的净增长率，太阳能供暖市场呈现出爆发式增长的趋势。

二．背流式平板集热器的市场前景

目前太阳能供暖工程基本为政府工程，个人自主安装的很少，其根本原因就在于居高不下的初装成本。以100平米建筑面积安装太阳能供暖系统为例，按太阳能保证率70%以上计算，目前市面上的真空管太阳能供暖工程报价都在3万以上。而真空管作为成熟产品，价格已经没有下降的空间；其安装比较费工，安装人工费用逐年提高，真空管需要防冻，易破损的特点，使得维护费用较高，综合得热成本与热泵的竞争时并不具备优势。

同样保证率为70%，相同集热面积的背流式平板集热器供暖工程，1.5万元就可以做下来，而且不需要防冻，不会破损，系统基本免维护。因此，未来背流式平板集热器将以成本和性能优势，成为太阳能供暖的唯一选择。

按照北方地区140亿平方米太阳能供暖面积计算，达到70%的太阳能保证率，太阳能集热面积要达到56亿平方米。背流式太阳能集热器按照175元/m2出厂价计算，光国内的市场，其十年内市场规模可以达到9800亿，全球市场有望达到20000亿以上。

供暖集热器面积（万 m2） 

三．新型背流式集热器的竞争优势

1.制造工艺简单，系统安全可靠，一般的机械加工制造企业利用现有设备都可以制造，能够快速形成产能，满足太阳能供暖市场爆发式增长的需要；

2.不使用铜管，降低了制造成本，当出厂价为175元/平方米，毛利率仍能达到25%；

3. 吸光膜的面积等于换热面积，吸热涂层不会出现局部过热现象，涂层寿命更长，换热效率更高；

4.热流体和背保温之间有空气层阻隔，导热系数减小，保温性能更好，背侧热损更小，集热效率更高；

光照不足时，板芯和管道内导热介质在重力作用下自然回流储热水箱，系统不用承压，不用防冻，适合所有光照资源丰富的地区。