[分享]：太阳能行业现状

simonhxm

1．行业术语及基本知识
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/m2，相当于有102,000TW 的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外）虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
随着人类社会的不断发展，人与自然的矛盾也愈来愈突出。目前全世界范围面临的最为突出的问题是环境与能源，即环境恶化和能源短缺。这个问题当然要通过各国政府采取正确的对策来处理，发展新能源技术．将是解决这一问题最为有效的方法。事实上近年来人们对太阳能技术的研制和利用，已显示了积极有效的作用。这一新型能源的发展，既可解决人类面临的能源短缺，又不造成环境污染。尽管太阳能技术的成本还较高以及性能还有待进一步提高，但随着太阳能科学的不断进步，太阳能技术应用愈来愈显示了诱人的发展前景。可以预见，在下个世纪，太阳能技术将扮演更为重要的角色。大阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。为了充分有效地利用太阳能，人们发展了多种太阳能材料。按性能和用途大体上可分为光热转换材料，光电转换材料，光化学能转换材料和光能调控变色材料等。由此而形成太阳能光热利用，光电利用，光化学能利用和太阳能光能调控等相应技术。
1．1太阳能发展历史
据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。神奇的太阳能世界已经给我们带来了许多实惠和憧憬，为人类的文明与进步做出了巨大贡献。太阳能的发展和应用源远流长，在人类历史上已有很多记载：
        阳燧取火 ：西周（公元前11世纪）时，我们的祖先就用金属凹面镜会聚阳光点燃艾绒取得火种，即“阳燧取火”技术。这是人类太阳能应用最早记载。
        太阳能盾牌：公元前3世纪，希腊科学家阿基米德利用许多磨亮的金属盾牌，会聚阳光烧毁了攻击西西里岛东部西拉修斯港的一支罗马舰队，为保卫自己的家园立下了赫赫战功。
        削冰成圆聚阳光：一千多年前，我国晋代张华著的《博物志》一书中，有“削冰成圆，举以向日，以艾承其影，则得火”的记载。  
        太阳能抽水机：1615年，利用太阳能加热空气使其膨胀做功的抽水机问世，首次实现了把太阳能转换为机械能。  
        太阳能透镜：1774年，在法国巴黎进行了用两块透镜聚焦阳光使金属融化的表演。
1.1.1太阳能科技发展的七个阶段
将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门•德•考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年～1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率 不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段，下面分别予以介绍。
1.1.1.1第一阶段(1900-1920)
    在这一阶段，世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用平板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，最大输出功率达73.64kW，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造 的典型装置有：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW；1902 -1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；1913年，在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。
1.1.1.2第二阶段（1920-1945）
    在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战（1935-1945）有关，而太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。
1.1.1.3第三阶段（1945-1965）
    在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少， 呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展，并且成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段，太阳能研究工作取得一些重大进展，比较突出的有：1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件；1954年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础。此外，在这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有： 1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展，建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。
1.1.1.4第四阶段(1965-1973）
    这一阶段，太阳能的研究工作停滞不前，主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资大，效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。
1.1.1.5第五阶段（1973-1980）
    自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家，在经济上遭到沉重打击。 于是，西方一些人惊呼：世界发生了“能源危机”（有的称“石油危机”）。这次“危机”在客观上使人们认识到：现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家，尤其是工业发达国家，重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，并且成立太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。    在1974年公布了政府制定的“阳光计划”，其中太阳能的研究开发项目有：太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划，    政府投入了大量人力、物力和财力。70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮，对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员，纷纷投身太阳能事业，积极向政府有关部门提建议，出书办刊，介绍国际上太阳能利用动态；在农村推广应用太阳灶 ，在城市研制开发太阳热水器，空间用的太阳电池开始在地面应用……。 1975年，在河南安阳召开“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”，进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后，太阳能研究和推广工作纳入了我国政府计划，获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所，纷纷设立太阳能课题组和研究室，有的地方开始筹建太阳能研究所。当时，我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。 这一时期，太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期，具有以下特点：
        各国加强了太阳能研究工作的计划性，不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为政府行为，支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃，一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。
        研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得一批较大成果，如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。
        各国制定的太阳能发展计划，普遍存在要求过高、过急问题，对实施过程中的困难估计不足，希望在较短的时间内取代矿物能源，实现大规模利用太阳能。例如，美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站，1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上，这一计划后来进行了调整，至今空间太阳 能电站还未升空。
        太阳热水器行业开始实现商业化，太阳能产业初步建立，但规模较小，经济效益尚不理想。
1.1.1.6第六阶段（1980-1992）
70年代兴起的开发利用太阳能热潮，进入80年代后不久开始落潮，逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费，其中美国最为突出。导致这种现象的主要原因是：世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力；太阳能技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标没有实现，以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心；核电发展较快，对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。 受80年代国际上太阳能低落的影响，我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱，有人甚至提出：太阳能利用投资大、效果差、贮能难、占地广，认为太阳能是未来能源，主张外国研究成功后我国引进技术。虽然，持这种观点的人是少数，但十分有害，对我国太阳能事业的发展造成不良影响这一阶段，虽然太阳能开发研究经费大幅度削减，但研究工作并未中断，有的项目还进展较大，而且促使 人们认真地去审视以往的计划和制定的目标，调整研究工作重点，争取以较少的投入取得较大的成果。
1.1.1.7第七阶段（1992- 至今）
由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》， 《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了 可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在 一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。世界环发大会之后，我国政府对环境与发展十分重视，提出10条对策和措施，明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”，制定了《中国21世纪议程》，进一步明确 了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》 （1996- 2010），明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施 。这些文件的制定和实施，对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。 1996年，联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”，会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言 》，会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》（1996- 2005），《国际太阳能公约》，《世界太阳能战略规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心，要求全球共同行动 ，广泛利用太阳能。1992年以后，世界太阳能利用又进入一个发展期，其特点是：太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合，全球共同行动，为实现世界太阳能发展战略而努力；太阳能发展目标明确，重点突出，措施得力，有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端，保证太阳能事业的长期发展；在加大太阳能研究开发力度的同时，注意科技成果转化为生产力，发展太阳能产业，加速商业化进程，扩大太阳能利用领域和规模，经济效益逐渐提高；国际太阳能领域的合作空前活跃，规模扩大，效果明显。通过以上回顾可知，在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦，一般每次高潮期后都会出现低潮期，处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同，人们对其认识差别大，反复多，发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大，短时间内很难实现大规模利用；另一方面也说明太阳能利用还受矿物能源供应，    和战争等因素的影响，发展道路比较曲折。尽管如此，从总体来看，20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。 到了九十年代，中国太阳能行业风起云涌，真空管式太阳能热水器已和燃气、电热水器形成了“三足鼎立”的局面。到2000年我国已有500个具有一定规模生产的太阳能生产企业。太阳能市场正在以20％－30%的速度递增。
1．1．2我国太阳能的发展
地球上的矿物能源是有限的。按照目前全世界的能源消费增长率发展下去，包括煤炭在内的矿物燃料，到二十一世纪中叶就要消耗殆尽。我国能源总产量从九十年以来有了较大发展。但1993年人均能耗只有943千克标准煤，仅为世界平均能耗的47%，远低于中等发展中国家的水平。而且，我国的煤、油、气人均资源也只有世界人均资源的三分之一。目前，我国能源供应紧张，尤其电力供不应求，全国仍有28个无电县和上万个无电乡村，约1.2亿农村人中还未用上电。 当今世界许多国家都十分重视太阳能的开发利用。美国家用太阳热水器普及率达65%，    也已达20%。我国是发展中国家。人均能源资源少。经济实力薄弱，交通不甚发达，而太阳能资源却非常丰富，开发和利用太阳能将大大缓解我国能源供需矛盾。
随着人民生活水平的提高，我国民用能耗急剧增长。近年来，家用电器的发展异常迅速，总耗量已达430.8亿度并持续增长。 太阳能在满足人民生活需要方面有多种用途，如发电，取暖、供热水等。但在目前，能以商品形式大量供应市场的只有太阳能热水器。我国政府一直重视新能源和可再生资源的开发利用，提出了"因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益"的总体方针。1992年国务院提出了对环境和发展采取的十条对策和措施。1994年，制定了1995-2010年新能源和可再生热利用行业现状提出了"企业上规模、技术上水平、质量上档次、市场要规范"的行业发展方针。经过二、三十年来的努力，太阳能热水器行业已成为一个有巨大发展前景的新兴行业。目前在产品质量和技术水平上基本达到国际九十年代先进水平，在产品产销量方面已占世界第一位。预计在不久的将来，我国将成为太阳能热水器最大的出口国。
1．2太阳能资源状况分析
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外）虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，并且因地而异，因时而变。 现在已有的有关太阳能资源的资料大部分是利用地面太阳测量仪器收集的。这种收集资料的方法耗资很大，而且许多地区至今还没有此类资料。对这些地区的太阳能资源情况则依靠天气资料用近似方法进行估算。由于缺少可靠的资源数据，太阳能开发利用工作受到了影响。
1.2.1我国的太阳能资源
    我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ／cm2•a，中值为586kJ／cm2•a。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68％，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816kJ／cm2•a，比全国其它省区和同 纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。 例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26％，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。
    我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。
    按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区：
        一类地区
    全年日照时数为3200～330O小时，辐射量在670～837x104kJ／cm2•a。相当于225～285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。特别是西藏，地势高，太阳光的透明度也好，太阳辐射总量最高值达921kJ／cm2•a，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位，其中拉萨是世界著名的阳光城。
        二类地区
    全年日照时数为3000～3200小时，辐射量在586～670x104kJ／cm2•a，相当于200～225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。
        三类地区
    全年日照时数为2200～3000小时，辐射量在502～586x104kJ／cm2•a，相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。
        四类地区
    全年日照时数为1400～2200小时，辐射量在419～502x104kJ／cm2•a。相当于140～170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、 浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。
        五类地区
全年日照时数约1000～1400小时，辐射量在335～419x104kJ／cm2•a。相当于115～140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。
表1－1 中国太阳能资源分布
地区类型        年日照时数（h/a）        年辐射总量（MJ/m2•a）       
等量热量所需
标准燃煤
（kg）        包括的主要地区        国外相当地区        备注
一类        3200-3300        6680-8400       
225～285kg        宁夏北部，甘肃北部，新疆南部，青海西部，西藏西部        印度，巴基斯坦        太阳能资源最丰富地区
二类        3000-3200        5852-6680       
200～225kg        河北西北部，山西北部，内蒙南部，宁夏南部，甘肃中部，青海东部，西藏东南部，新疆南部        印度尼西亚的雅加达        较丰富地区
三类        2200-3000        5016-5852                山东，河南，河北东南部，山西南部，新疆北部，吉林，辽宁，云南，陕西北部，甘肃东南部，广东南部                 中等地区
四类        1400-2000        4180-5016                湖南，广西，江西，浙江，湖北，福建北部，广东北部，陕西南部，安徽南部        意大利的米兰        较差地区
五类        1000-1400        3344-4180                四川大部分地区，贵州        巴黎，莫斯科        最差地区
一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于586kJ／cm2•a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。
1．2．2世界国家、地区太阳能资源量估计
表1－2 世界国家、地区太阳能资源量
国家／地区        太阳能
资源程度        预测的总能源利用量（MTOE）
                1985        2000        2010        2020
加拿大        低        200        230        250        280
美国        中／高        1800        2060        2250        2400
西北欧        低         600        685        750        800
西南欧        中        450        515        565        600
东欧        中／低         400        500        580        700
前苏联        中／低        1200        1500        1740        2000
中东        高        150        225        295        375
北非        高        70        105        135        175
中美        中／高        150        225        295        375
南美北部        中        175        260        340        440
南美南部        中／高        120        180        235        300
巴西        中        125        185        240        310
澳大利亚新西兰        高        60        70        75        90
东南亚+大洋洲        中        150        225        295        375
    +亚洲         中／低        450        515        565        700
中国+朝鲜        中         750        1115        1450        1875
印巴地区        高        400        595        775        1000
南非        高        50        55        60        80
中非        中        100        150        195        250
世界总计                 7400        9395        11090        13125

1．3行业特点及经济特征
1．3．1太阳能行业特点
太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大特点：
        它是人类可以利用的最丰富的能源，足以供地球人类使用几十亿年。
        地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更有利用价值。
        太阳能是一种洁净的能源。在开发和利用时，不会发生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡，绝对不会造成污染与公害。
1．3．2太阳能热水器经济特征
太阳辐射量的大小决定了太阳能热水器的使用环境，但由于国内各地工业发展水平的不平衡及市场推广力的影响，从全国来看，太阳能热水器占热水器行业的10％左右，即年需求量约80万套，太阳能热水器占比（与当地热水器市场需求量相比）较大的省份主要有：云南（70％左右）、陕西（19％）、宁夏（20％）、甘肃（34％）、江苏（25％）、山东（30％）、山西（45％）、河南（20％）、安徽（20％）。
图1－1太阳能热水器占热水器市场需求量之比


从世界范围来看，1998年世界太阳能热水器的总保有量约5400万m2。按照人均使用太阳能热水器面积，塞浦路斯和以色列居世界首位，分别为1m2/人和0.7m2/人。    和以色列分别有20%与80%家庭使用太阳能热水器。我国热水器的户用比例只有3%，与    的20%和以色列的80%相比相差甚远，因此中国的市场容量还非常巨大。
我国的太阳能热水器工业近几年逐步走向成熟，除了技术不断改进、产品质量不断提高外，为适应国际大市场的要求，提出国家标准要与国际接轨，因此在2002年，由国家标准管理委员会领导，经过专家的调研和分析论证，对一些标准进行了修改、补充完善，陆续制定颁布了四项国家标准和三项行业标准，分别是《家用太阳热水系统热性能实验方法》（GB/ T18708-2002）、《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》（GB/ T18713-2002）、《太阳集热器热性能室内试验方法》（GB/ T18974-2003）、《家用太阳热水器/系统技术条件》（GB/ T19141-2003）和《太阳热水装置辅助电加热技术条件》（NY/ T513-2002）、《家用太阳热水器储水箱》（NY/ T514-2002）、《家用太阳热水系统安装运行、维护技术规范》（NY/ T651-2002）。2002年以前颁布的11项标准，加上新颁布的这7项，从实验、管理、产品对我们现在太阳热水器的品种、售后服务，安装验收等方面进行全方位的规范，构成了一个基本完善的热水器技术标准体系。

目前在市场上占主导地位的太阳能热水器主要有整体储热型、平板型和真空管型三种。整体储热型、平板型与真空管型热水器（又分为全玻璃真空管和热管性全玻璃真空管，简称VTCHP）的比例分别为20%、45%和35%。目前太阳能热水器主要用于家庭，其次是厂矿机关公共场所等。
表1－3 我国太阳能热水器行业的主要经济特征
市场规模        产值达100亿元，年产量1000万m2，居世界第一。
竞争角逐范围和
方式        由于安装和运输等原因，目前主要是区域性竞争。
一些著名品牌如皇明、清华阳光、辉煌等主要以电视广告的形式在全国范围内进行竞争，其它品牌主要表现为价格竞争。
年市场增长率        20%~30%。
所处生命周期阶段        快速成长期。
行业中公司数量        有从业厂家2000多家，年销售额超过1亿元企业有10家，年销售额1000万元以上的近百家。
客户        主要是家庭购买，其次是厂矿机关公共场所等。
垂直整合度        混合性整合。如安徽的丽光企业后向整合到生产玻璃管，皇明企业前向整合在全国范围内开设特许专卖店。
进入/退出难度        进入壁垒一般。主要有两种——新建一个最小有效规模的工厂所需的资本（建筑成本不超过500万元）；二是能否在工厂的50公里半径范围内建立一个基本的客户群。
技术/革新        生产技术不标准，行业标准才刚刚确定（VTCHP太阳能热水器市场还缺乏行业标准），但行业的革新较快。
产品特色        主要有闷晒式、平板式和真空管三类，每一类不同品牌的产品基本上是同一的，没有什么差别。
规模经济        各个企业的生产成本随规模经济影响而明显下降。
学习和经验效应        新进入者有一个学习过程。
生产能力利用率        不高。随生产能力利用率的提高，单位生产成本下降明显。
产业赢利水平        赢利水平较高，在热水器行业平均利润率以上。利润追随产品需求的强弱变化，受季节性变化影响较大。

近两年真空管热水器销量剧增，真空管太阳能热水器已成为家庭户用销售的主流。山东皇明、清华阳光、安徽丽光和江苏华扬、辉煌等企业纷纷进入真空管型太阳能热水器市场，并加大了技术开发和市场推广力度。未来太阳能热水器的发展将呈现以下趋势：
        太阳能热水器与建筑物结合更完善，小型化和大面积化将并行不悖；
        太阳能热水器的结构将发生较大变化，预计会由目前的整体式向分体式发展、水箱设计由非承压式向承压式过渡、核心集热装置将由VTCHP逐渐取代全玻璃真空集热管、温控装置自动化程度将进一步发展；
        太阳能热水器市场将逐步由无序化向有序化，不规范化向规范化方向发展；
        行业标准的制定和技术进入壁垒会进行市场的“适者生存”。 　
1．4太阳能技术应用
1．4．1 太阳能技术
太阳能是取之不尽，用之不完的绿色新能源，随着我国国民经济的飞速发展，太阳能越来越被广泛地利用，让我们来认识一下太阳能的家族。
        太阳能热发电：主要是把太阳的能量聚集在一起，加热来驱动汽轮机发电。
        太阳能光伏发电：将太阳能电池组合在一起，大小规模随意。可独立发电，也可并网发电。
        太阳能水泵：正在取代太阳能热动力水泵，九十年代我国研制的2.5kw光伏水泵在新疆运用。
        太阳能热水：我国自从1958年研制出第一台热水器后，经过四十多年的努力，我国太阳能热水器产、销量均占世界首位。
        太阳能建筑：太阳能建筑有三种形式：
        被动式：结构简单，造价低，以自然热交换方式来获得能量；
        主动式：结构较复杂，造价较高，需要电做辅助能源；
         “零能建筑”：结构复杂，造价高，全部建筑所需要的能量都由“太阳屋顶”来提供
        太阳能干燥：70年代后，太阳能干燥器迅速发展，尤其在农村，对许多农副产品做了太阳能干燥的试验。
        太阳灶：太阳灶可分为热箱式和聚光式两类，我国是世界上推广应用太阳灶最多的国家。
        太阳能制冷与空调：是节能型的绿色空调，无噪声，无污染，可很快地投入商业化生产。
        太阳能其他用途：可淡化海水，利用太阳光催化治理环境，培养能源植物，在通信、运输、农业、防灾、阴极保护、消费、电子产品等诸多方面，都有广泛的应用。
1．4．2 太阳能热水器技术应用
太阳能热水器通常由集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成。按使用分类，可分为季节性热水器、全年性热水器以及有辅助热源的全天候太阳能热水器。按集热器原理和结构可分为平板型热水器和真空管热水器。按工质流动方式不同，一般分为闷晒型、循环型和直流型三种。
　　 太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键，其造价约占太阳能热水器总造价的二分之一左右。五玻璃管式太阳能热水器根据热介质的不同又可分为全玻璃真空管集热器和热管真空管（玻璃金属结合）集热器两种。它们的主要关键部件是真空集热管或热管真空集热管。目前国内最普及的全玻璃真空集热管像一个拉长的暖水瓶，由两根管长为1.2米或1.5米,内外径分别为 37毫米和 47毫米的同心圆玻璃管经抽真空而成的。全玻璃真空集热管材料、工艺和结构简单，可靠性好，具有极大的应用前景。
　 　太阳能热水器水箱是贮存热水的装置，其结构、容量、保温和材料将直接影响热水器的性能和运行的质量。水箱的种类，按外形分有方形、扁盒型、圆柱型、球形水箱；按放置方法分有立式和卧式两种；按耐压状态分有常压的开式水箱和耐压的闭式水箱；按是否有辅助热源可分为普通水箱和具有辅助热源的水箱；按换热的方式不同可分为直接换热水箱和二次换热的间接热交换水箱。
　　 生产水箱的材料的质量，对水箱的耐压、耐温、防渗漏及水质影响很大。目前国内水箱的常用材料有钢板进行防腐处理或搪瓷、镀锌钢板、防锈铝板、毒塑料或玻璃钢、不锈钢板等。水箱的热特性包括放热特性、加热特性、保温特性。放热特性就是希望水箱内的热水都能放出来，方便利用。家用水箱可采用直立式，冷水从下部顶入，热水从上部流出。加热特性是大多数水箱内的水是上部热起来，然后下部出慢慢热起来。保温特性指水温下降的快慢，与水箱的封密性、保温材料、环境温度、水容量大小等相关。

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太阳能是朝阳产业！