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太阳能热利用在印度

2008-03-18 08:41
flinay
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   印度太阳能资源十分丰富。早在1954年,印度国家物理实验室(IIT)就开发了第一个太阳能炊具(solar cooker);上世纪70年代初,又开发了太阳能蒸馏器(solar still)。1982年,非传统能源资源部成立(2006年更名为新能源与可再生能源部),印度太阳能技术及其应用步入快速发展的轨道。其主要应用领域有:水、空气加热,蒸煮,农产品,食品烘干,水净化,废弃物消毒,冷却与冷藏,工业过程加热,电力供应等。

   1987~1988年,印度开始研发ETC(evacuated tubular collectors)技术,原模型为全玻璃,长0.45米,应用于太阳能杀菌器、太阳能融冰器和太阳能炊具。印度缅甸石油公司将这种ETC应用于周期调整的不锈钢反射镜,开发了医院杀菌系统和社区太阳能炊具,温度可达150℃,压力达到每平方厘米5公斤。目前印度与新型ETC相配套的1.8米长玻璃管生产技术尚不具备,市场上使用的该规格全玻璃ETC主要从中国进口。

   目前,印度已建成孔径面积为16平方米的太阳能炊具。此外,印度还研发出日光碗聚光器,其系统由一个固定在地面上的直径为15米的非跟踪聚光器和一个圆柱形自动转动并跟踪的接收器组成。聚光器挂在传统的以石油为燃料的炊具上,可供1000人烹调使用。

   在印度还研发了多种日光烘干器,如橱柜烘干器、隧道烘干器、太阳能空气干燥器等。目前,一项为烘干二盐基磷酸钙、具有工业化水平的阳光隧道烘干机正在乌代浦大学(University of Udaipur)研发。此外,在非传统能源部的大力扶持下,一批应用于工农业领域的阳光烘干器研发项目相继实施,并取得很多成果。阳光空气加热系统已覆盖很多产业领域,如茶、水果、蔬菜、各种调料、稻谷、鱼、洗熨、制革、胶乳橡胶等。

   印度太阳蒸馏技术也起步很早。最近,奥里萨邦布巴内斯瓦尔(Bhubaneswar)的地区研究实验室完成了利用太阳能蒸馏技术对香草及其他植物原料进行提纯的研发项目。印度农村地区已实现太阳蒸馏设备的动态蒸馏水生产,产量从每天几百升到几千立方米不等。

   值得一提的还有太阳能制冷技术。早期印度太阳能制冷技术主要应用于储存新鲜农产品及为建筑物室内降温。上世纪80年代初,已实现30吨马铃薯种子储藏系统,牛奶冷藏实现500、400和200个照明功率密度(LPD)。20世纪80年代末,非传统能源部立项并委托印度理工大学马德拉斯分校(IIT Madras)设计、开发持续吸热冷却和空气调节系统。但该系统模型完成后无法产业化,直到后来进口热管ETC才实现在室内安装25吨空气调节系统。目前,这项技术尚未普及。原因不在于技术本身,而在于商业化成本较高。

   另外,印度的太阳能在建筑领域的运用也很广泛。20世纪50年代,在班加罗尔建造了第一幢光能热系统大楼(sky-therm system)。20世纪80至90年代,太阳能建筑技术日臻成熟,根据全印度三大不同类型的气候建成了一批太阳能建筑。即使室外-3℃到-8℃,该建筑室内也能保持5℃到20℃的温度。其中,在孟买建造的J J医院,用太阳热能控制楼内环境、调节新生婴儿房间的温度,以此提高新生婴儿的生存能力。目前,德里国家物理实验室(NPL,Delhi)在开发一种0.30m×0.30m大小的电镀铬窗户实验模型,相关技术开发成功后将进一步提升建筑物的通风效果。

   印度的太阳能技术在工业过程热利用方面也比较成熟。

   印度非传统能源部资助德里工学院孟买分校设计、建造了双轴跟踪大面积凹面阳光收集器,其孔径和反射面积分别是160和122平方米。该凹面收集器具备满足超过150℃的工业加工高温需要。目前,该系统已经应用于牛奶业,并完成了20000至25000升牛奶的杀菌任务。其他产业的应用技术目前正在开发之中。

   印度太阳能技术应用前景

   与发展方案

   印度太阳能开发起步虽然较早,但太阳能应用占全国可再生能源的比重并不大,相较于开发煤碳资源,太阳能资源开发成本较贵,不易普及。然而,印度巨大的太阳能潜能为其技术的开发与应用提供了广阔的发展空间。随着国际能源价格迅猛攀升,印度开发太阳能的步伐将进一步加快。

   印度非传统能源部已经会同有关部门(农村与电力部门)就未来太阳能技术的开发与应用制定了发展方案,该方案主要由政策规划与技术开发两部分组成。

   政策规划:1.通过制定法规条例,规定从城市到农村,各种新建建筑物都要安装太阳能水加热系统,同时对安装太阳能水加热系统的建筑物所有者给予电力税收优惠。该项措施在拉贾斯坦邦、西孟邦和卡纳塔卡邦已准备实施。2.非传统能源部启动建立阿地亚(Aditya Shops)太阳商店,目的是:(1)方便太阳能产品供应;(2)对太阳能设备进行服务和维修;(3)宣传太阳能相关信息。印度“十五计划”期间曾编列计划并提供贷款,由信誉较好的邦级代理机构、制造协会和一些私人企业承建阿克萨瑜伽太阳能商店。印度政府计划未来在28个邦中建立104个阿地亚、118个阿克萨瑜伽太阳能商店。

   技术开发:1.“十一五计划”期间,太阳能研究、设计与开发(RD&D)的目标是:建成100万平方米太阳能收集器面积,并将这些设施应用于能源供应、工业加工系统、太阳能冷却等领域,相关技术的设计、开发与商业化工作已经开展。2.开发技术,提升低温应用的范围与效能,降低能量传递成本。这些活动、设计、开发与安装针对兆瓦级太阳热能工厂应用的抛物面技术和中心接收器技术,以期达到产生400℃及更高的能量和300℃以下适用于工业加工的热应用。该项研发工作已经开始。3.研究、设计与开发的另一重点是影响太阳热能系统的各种因素,如光反射装置、跟踪机制、塔结构、接收器、能量储存媒介等。项目目标是设计与开发千瓦规模散光热能大面积太阳凹面和斯特林发动机。4.开发先进的平面金属板阳光收集器在工业过程中的应用。研究、设计与开发活动目标是提高效能、降低成本,以促进太阳能在低温领域的应用。具体内容有五项:太阳能蒸馏系统产量提高,居民太阳能空气调节系统及相关制度制定,太阳能工业废弃物消毒,工业生产用先进窗户玻璃釉,适用于300至600℃的先进涂层。但就目前对太阳能热利用设备依赖进口的状况来看,印度能否实现此太阳能发展规划还需时间考证。

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