2009年5月初,德國南部Heilbronn的太陽能熱利用制造商——Rotex供熱系統(tǒng)有限公司啟動了一條新太陽能集熱器生產(chǎn)線。引進該生產(chǎn)線的目的是減少集熱器的生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。實際上,該公司不僅能夠減少每臺集熱器生產(chǎn)所需的工作量,時間從1小時減少到18分鐘,而且能使生產(chǎn)工藝更靈活。公司技術人員表示,最小化安裝時間也使得小生產(chǎn)運營成為可能。新設計的集熱房屋已起到這種作用,并且相對減少了生產(chǎn)所需的工作量。Rotex公司的開發(fā)者們?yōu)樘岣呱a(chǎn)效率,取代了以往復雜的擰或焊接的連接方式,仍然采取強大的卷邊技術。因此,通過安裝無結構玻璃,也節(jié)約了生產(chǎn)過程中的時間和成本。21tyn.com
太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
許多太陽能集熱器制造商像Rotex公司一樣擴充、改進并優(yōu)化了他們的生產(chǎn)線。但是太陽能熱利用部分仍然存在著問題;根據(jù)德國Stuttgart熱動力和熱技術研究機構(ITW)的分析結果,雖然近幾年太陽能熱利用系統(tǒng)的生產(chǎn)成本已經(jīng)下降了很多。但是熱動力和熱技術研究機構的分析師HaraldDrück表示:“到目前,太陽能熱利用系統(tǒng)相對較高的成本問題已經(jīng)不再是主要問題,隨著民眾節(jié)能環(huán)保意識的提升,對他們來說,要從可再生能源里獲得熱量,沒有比太陽能更好更實用的方式了。”但是由于太陽能熱利用技術本身的發(fā)展情況和來自沼氣和光伏系統(tǒng)發(fā)電成本降低的壓力,太陽能熱利用系統(tǒng)的價格壓力會上升。如目前通過德國可再生能源法案不間斷支持的案例,許多國家的光伏行業(yè)可以大幅降低發(fā)電價格。太陽能熱利用應用部分正和國際上不斷變化以及越來越惡化的制度框架做斗爭。21tyn·com
高成本材料成為制造商的麻煩CSTIF.CN
德國ColbeWagner&Co太陽能技術有限公司的負責人AndreasKnoch認為,這就是為什么經(jīng)濟杠桿沒有對太陽能光熱利用部分起作用的原因。“歐洲太陽能熱利用市場在2009年和2010年連續(xù)兩次出現(xiàn)萎縮,太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)已經(jīng)投入了大量資金以優(yōu)化大型綜合系統(tǒng),這部分產(chǎn)品正在太陽能熱利用市場逐漸喪失市場份額。此外,近幾年的原材料方面價格相對上漲也是原因之一。”據(jù)世界上最大的集熱器制造商——澳洲St.Veit綠一技術太陽能產(chǎn)業(yè)有限公司的營銷總監(jiān)AlexanderEichwalder估計,太陽能熱利用系統(tǒng)成本劃分中大約是原材料占總生產(chǎn)成本的90%,人力成本只占10%。這個觀點與德國Bluetec集熱器涂層有限公司負責人DavorinPavic的想法不謀而合,通過提高效率降低的生產(chǎn)成本又都被原材料成本的上漲部分抵消了。太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
目前仍然存在的問題是集熱器制造商如何做才能與傳統(tǒng)的常規(guī)能源和其他可再生能源資源更好地競爭抗衡。Eichwalder表示,“焦點一定是集中在太陽能系統(tǒng)簡單化上,歐洲大多數(shù)系統(tǒng)趨勢是用能過度。未來終端消費者將不愿意再花費4000歐元或更多去安裝一套太陽能熱水系統(tǒng)。即使沒有支持,太陽能熱水系統(tǒng)的成本回收期也不應該超過5年。”用塑料取代高成本金屬在降低系統(tǒng)成本方面也將起到積極的作用。Knoch非常贊同他澳洲同事的觀點:“集熱器原材料從銅到鋁的連續(xù)轉(zhuǎn)化至少能抵消金屬價格的上漲壓力。”他看到了金屬材料優(yōu)化在整個系統(tǒng)元件方面的潛力。這將成為在不影響質(zhì)量和系統(tǒng)效率的情況下降低系統(tǒng)成本的有效手段。中國太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)
集熱器生產(chǎn)自動化的成本多大?cstif.cn
依據(jù)他的觀點,降低成本的所有潛力來自于以下4方面:應用新材料、研發(fā)出成本更低的生產(chǎn)流程、提高系統(tǒng)的生產(chǎn)效率以及開發(fā)出更簡單的系統(tǒng)。來自德國南部Ingolstadt大學應用科學學院的WilfriedZorner教授也持有類似觀點:運用這條生產(chǎn)線進行生產(chǎn),將不會出現(xiàn)突然意識和提高巨大潛力這種情況,相反更多的是,強調(diào)從開發(fā)到設計的生產(chǎn)本身全過程都要以成本為中心的生產(chǎn)方法運用。不幸的是,近幾年,我們不得不指出,強調(diào)創(chuàng)新和工程方面的努力,已經(jīng)直接提高了生產(chǎn)性能,但是更多情況是導致了生產(chǎn)成本的增加而非降低。“近幾年,Zorner已經(jīng)研發(fā)出集熱器產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)流程并且得出了以下結論:“一方面,成本主要來源于材料,這使得目前不得不轉(zhuǎn)向更便宜的原料;另一方面,目前的生產(chǎn)結構阻礙了生產(chǎn)流程的廣泛自動化。21tyn
太陽能熱利用和光伏研發(fā)成本比較21tyn.com
雖然目前大多數(shù)太陽能工廠中的集熱器制造商已經(jīng)實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)運營,但是集熱器制造商在安裝過程多數(shù)情況下很難實現(xiàn)自動化,自動化安裝會限制制造商的靈活性。安裝成本在整個集熱器生產(chǎn)過程中占比較低,通過進一步自動化實現(xiàn)降低成本的目的仍然有潛力。近幾年,集熱器的成本結構沒有大的改變,除非是由于初期材料價格上漲同時改進了生產(chǎn)流程而導致材料份額占比上升,Zorner反對此觀點,乍一看邏輯似乎合理,但是再仔細看一下就可以看出,優(yōu)化生產(chǎn)意味著完全改變集熱器的設計和生產(chǎn),并且因此也會導致材料選擇的變化,這樣看起來就不是這么回事了。我們必須清楚設計和生產(chǎn)是作為單獨優(yōu)化的項目。其次,通過改變設計來優(yōu)化生產(chǎn)將給材料成本的降低帶來潛力。21tyn.com
降低太陽能熱利用成本需共同努力www.cstif.cn
德國的案例表明努力減少成本正被作為光熱系統(tǒng)的任務:2010年12月初,德國太陽能熱利用技術平臺DSTTP來自行業(yè)和研究部門的100位太陽能熱利用專家發(fā)布了一份關于2030年低溫太陽能熱利用研究策略報告(Niedertemperatur-Solarthermie2030)。在這份報告中,例如,為能夠確認相關研發(fā)任務,專家們重點指出需增加研發(fā)費用。論文中對這部分如此描述:標準集熱器的研發(fā)任務主要在于,通過減少和替代昂貴的材料、采取設計和優(yōu)化生產(chǎn)方法來達到減少成本的目的。深入研究任務在于尋找到更好的方法,以在不降低效率和系統(tǒng)與建筑物集成安裝(即集熱器與屋頂和建筑物陽立面完美結合)的情況下掌握恒溫的方法。CSTIF.CN
論文中進一步指出,要專門定制各種集熱器類型以滿足個體用戶在建筑物上的特殊需求,以取代傳統(tǒng)生產(chǎn)方法適應一定用途和溫度范圍的統(tǒng)一型號集熱器。DSTTP中也提到,優(yōu)化新的制造技術和流程使其作為建筑物部件以減少系統(tǒng)的成本。如在建筑物和集熱器上的透明蓋板之間為所有房子結構提供了膠接連接這種新生產(chǎn)流程,為設計和優(yōu)化生產(chǎn)方法提供了機會。太陽能熱利用專家要求更多的州政府資金支持他們的研發(fā)任務。“政府在低溫太陽能熱利用方面的研究預算應從目前每年的800萬歐元到2020年至少增加到每年5000萬歐元,”他們在研究策略中指出,系統(tǒng)成本最終將能夠大幅下降。
作者:Joachim Berner