在現在的生活中，太陽能產品處處可見，人們用太陽能煮飯，還有太陽能熱水器等等，無處不見太陽能產品，當然，最重要的還是太陽能供熱，但是目前的技術并不能讓人們很好利用太陽能供熱。事件應該追溯到2018年10月5日，這天中國科學院電工研究所太陽能熱利用技術研究部研制的小型集中型太陽能供熱示范系統(tǒng)，在沒有任何輔助能源的條件下，為張家口市涿鹿縣礬山鎮(zhèn)黃帝城小鎮(zhèn)達華建國酒店共計3000-5000平方米的建筑供暖，至今持續(xù)運行3個月，成功將多年研發(fā)的集中型太陽能供熱技術推向示范應用。

某太陽能供暖站

供熱系統(tǒng)主要由太陽能塔式聚光吸熱系統(tǒng)、跨季節(jié)水體儲熱系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等組成，可實現太陽能全年收集、存儲，有效解決建筑冬季清潔供熱問題。定日鏡采光面積760㎡，跨季節(jié)水體儲熱容量3000m3，滿足園區(qū)內3000㎡建筑冬季供熱要求。自2018年4月至10月初運行跨季節(jié)儲熱模式，10月初至今運行供熱模式。該系統(tǒng)中涉及的關鍵部件完全使用中科院自主知識產權產品。

與其他太陽能供熱采暖系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)采用山地塔式聚光光學設計，實現山地小定日鏡高效聚光;同時開發(fā)容積式吸熱器和列管吸熱器，利用多孔材料的選擇與排布實現高效吸熱。根據測算，系統(tǒng)出水溫度達到90℃要求時，在冬季的熱效率可達到50%以上(折算在太陽能采光面積上)。

其次，系統(tǒng)采用優(yōu)化的水體儲熱方式，實現了高效低成本儲熱。通過跨季節(jié)儲熱水體斜溫層控制技術和低熱損技術，減小儲熱水體混合熱損，在確保儲熱水體建造成本不高于330元/m3的前提下，儲熱系統(tǒng)取熱量可達到儲熱量的80%以上。并以此儲熱體為實驗研究對象，建立大空間自然對流與土壤耦合動態(tài)傳熱模型，為今后大容量跨季節(jié)儲熱水體的熱工設計奠定技術基礎。

此外，研發(fā)從太陽能輻照熱量到建筑負荷的全系統(tǒng)動態(tài)熱性能模擬優(yōu)化平臺。該平臺可以反映系統(tǒng)關鍵部件在太陽能輻照度變化以及建筑負荷變化的條件下，系統(tǒng)各運行關鍵參數的實時變化，系統(tǒng)參數配置以及為精準控制邏輯提供仿真平臺。研究員王志峰帶領的太陽能熱利用技術團隊長期致力于太陽能熱發(fā)電技術研究，此次借鑒部分熱發(fā)電技術，并將聚光吸熱技術應用于供熱采暖系統(tǒng)，在國內起到行業(yè)引領作用。

該示范項目的穩(wěn)定運營，為2022年張家口冬奧會可再生能源清潔供熱以及中科院先導A項目的順利實施奠定了基礎。太陽能雖然可以產生很大能量，但是現在的技術還不足以保證人類所有的運轉，這就需要我們保護能源，從自己做起，從身邊的點滴做起，節(jié)約能源，是我們人類每一個人應盡的責任。