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2013年8月12日至14日，由中國可再生能源學會、中國工程熱物理學會及科技部高新技術發(fā)展及產業(yè)化司聯(lián)合主辦，中國科學院電工研究所、國家太陽能光熱產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟承辦，國際太陽能熱發(fā)電和熱化學組織、海南省可再生能源協(xié)會、首航節(jié)能光熱技術股份有限公司和皇明太陽能股份有限公司協(xié)辦的“第七屆太陽能熱發(fā)電技術三亞國際論壇”在海南省三亞市隆重召開。本屆論壇部分代表的發(fā)言內容和觀點總結如下：
徐建中 院士（中國科學院工程熱物理研究所）
目前，我國消耗世界能源的20%，但由此產生的GDP只占全球的10%，能源利用率較低。另外，以煤炭為主的化石能源結構，造成嚴重的環(huán)境污染。因此，發(fā)展清潔能源是根本上解決能源問題的主要途徑之一，有望成為主力能源。在新的可再生能源時代，既要考慮可再生能源分散的特點，又要能為大工業(yè)發(fā)展提供能源，保護生態(tài)環(huán)境，采取的利用方式，實施分布與集中的有機結合。2012年底，風能的年發(fā)電量已經(jīng)超過核能，僅次于火電和水電，位于第三，這種情況將長期存在；太陽能光伏雖然由于種種原因，發(fā)展受到很大影響，但其技術發(fā)展的腳步今后仍將繼續(xù)；太陽能中高溫利用技術，有了長足進步，將在能源利用中發(fā)揮越來越大的作用。同時，高端制造業(yè)中的航空航天推進動力和燃氣輪機是關系國民經(jīng)濟、國防安全及強國地位的高科技戰(zhàn)略性產業(yè)，其自身產品價格高，涉及的配套產業(yè)規(guī)模巨大，大幅度帶動裝備制造業(yè)發(fā)展和產業(yè)規(guī)模擴大，有利于促進國民經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變和產業(yè)結構升級。上述這些重大需求中，所涉及的內部工作過程無一例外的或者與不同能量形式的轉換密切相關，或者既與能量轉換，也與物質轉化密切相關。因此，研究這些能量與物質轉換過程的規(guī)律成為最重要的核心問題，這就是科學用能，既提高能源和資源利用率，也減少對環(huán)境的污染。
研究能源系統(tǒng)的合理配置和用能過程中物質與能量轉化的規(guī)律及其應用，以低的成本來提高能源利用率和控制污染，減少能源與資源的消耗、保護環(huán)境。從系統(tǒng)科學角度，研究科學用能；對用能的全過程和各個環(huán)節(jié)進行分析、研究，綜合得出結論；引導工程實現(xiàn)和用能的科學管理，并且進行必要的經(jīng)濟性分析?？茖W用能的三重涵義：1）“分配得當、各得所需、溫度對口、梯級利用” ，提高能源和資源的綜合利用率；2）能源與環(huán)境的協(xié)調，把能量轉換與物質轉換緊密結合，注重控制廢棄物與污染物的形成、遷移、轉化與分離；在能源利用的同時，分離、回收污染物；3）轉變傳統(tǒng)的能源利用模式，發(fā)展資源、能源、環(huán)境一體化模式，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，最大限度地減少“廢物”和“廢能”。分布式能源系統(tǒng)（DES）是科學用能的典范和重要途徑。DES不僅可以建在用戶附近，同時具有集冷熱電與聯(lián)產和聯(lián)供于一身、能量梯級利用、提高能源利用率、減少污染、經(jīng)濟效益好、無需變電設備和大地下管網(wǎng)、社會效益好及提高用電可靠性等優(yōu)點。另一方面，集中式與分布式有機結合是21世紀能源工業(yè)的發(fā)展方向。DES系統(tǒng)的基本構成：動力系統(tǒng)和發(fā)電機是系統(tǒng)的核心可采用微小型動力裝置（燃氣輪機、內燃機、燃料電池等）；供熱系統(tǒng)采用余熱回收裝置可用于供暖、熱水、通風；制冷系統(tǒng)用于供冷、除濕。DES的基本特點：系統(tǒng)的規(guī)模（不宜太大、自產自銷、不是區(qū)域式）、熱能的梯級利用（不是簡單的余熱利用）、注重節(jié)能率（不只是能源利用率）。
在太陽能熱發(fā)電領域，目前關鍵科技問題有：新的聚光和跟蹤方式；高效、低損的高溫傳熱、儲熱裝置與吸收器；采用空氣透平和高溫空氣換熱器的Brayton循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)；物理方法與化學方法相結合的儲熱裝置。另外，太陽能與化石能源互補可彌補太陽能不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺點；提高太陽能熱轉功效率；降低投資成本。同時，國家的扶植在太陽能熱發(fā)電發(fā)展初期至關重要。國家應大力鼓勵、推動熱發(fā)電的研發(fā)，包括基礎性研究、關鍵技術與系統(tǒng)集成，提高裝備生產水平與能力。實行多種財稅政策支持、特許權招標、固定上網(wǎng)電價、稅收優(yōu)惠、發(fā)揮市場機制作用、打破地方保護。
在風能領域，據(jù)全球風能理事會（GWEC）數(shù)據(jù)顯示: 未來5年全球風電裝機容量平均增長速度將為18%，到2015年至449GW，2020年將超過1500GW。新一代的風電技術應向著大型化、地域化、智能化的方向發(fā)展，將對現(xiàn)有技術全面升級。未來風能技術發(fā)展的主要驅動力來自蓬勃崛起的海上風電，海上風電對風電機組的安全性、可靠性、易維護性和施工成本控制提出了更高的要求。另外，漂浮式風電機組是近幾年國外風電行業(yè)的重要研究方向。
在先進動力裝置領域，傳統(tǒng)供能系統(tǒng)能量密度的增加速度和空間制約了便攜產品的小型化和輕型化發(fā)展，需要新的微型能源系統(tǒng)。進而在微尺度氣體流動建模方面，連續(xù)介質的N-S方程不適用，需從Boltzmann方程出發(fā)，建立新模型方程。
最后，將分布式能源系統(tǒng)、可再生能源、智能電網(wǎng)與信息技術結合，一次能源管網(wǎng)、輸電管網(wǎng)與信息管網(wǎng)融合，將推動新的工業(yè)革命，為我國可持續(xù)發(fā)展提供強大支持；將科技成果與產業(yè)化結合，建設創(chuàng)新型國家；掃除不利于創(chuàng)新的體制障礙，形成從基礎研究到產業(yè)化的良性循環(huán)。(供稿：國家太陽能光熱產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟)
徐建中 院士（中國科學院工程熱物理研究所）
目前，我國消耗世界能源的20%，但由此產生的GDP只占全球的10%，能源利用率較低。另外，以煤炭為主的化石能源結構，造成嚴重的環(huán)境污染。因此，發(fā)展清潔能源是根本上解決能源問題的主要途徑之一，有望成為主力能源。在新的可再生能源時代，既要考慮可再生能源分散的特點，又要能為大工業(yè)發(fā)展提供能源，保護生態(tài)環(huán)境，采取的利用方式，實施分布與集中的有機結合。2012年底，風能的年發(fā)電量已經(jīng)超過核能，僅次于火電和水電，位于第三，這種情況將長期存在；太陽能光伏雖然由于種種原因，發(fā)展受到很大影響，但其技術發(fā)展的腳步今后仍將繼續(xù)；太陽能中高溫利用技術，有了長足進步，將在能源利用中發(fā)揮越來越大的作用。同時，高端制造業(yè)中的航空航天推進動力和燃氣輪機是關系國民經(jīng)濟、國防安全及強國地位的高科技戰(zhàn)略性產業(yè)，其自身產品價格高，涉及的配套產業(yè)規(guī)模巨大，大幅度帶動裝備制造業(yè)發(fā)展和產業(yè)規(guī)模擴大，有利于促進國民經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變和產業(yè)結構升級。上述這些重大需求中，所涉及的內部工作過程無一例外的或者與不同能量形式的轉換密切相關，或者既與能量轉換，也與物質轉化密切相關。因此，研究這些能量與物質轉換過程的規(guī)律成為最重要的核心問題，這就是科學用能，既提高能源和資源利用率，也減少對環(huán)境的污染。
研究能源系統(tǒng)的合理配置和用能過程中物質與能量轉化的規(guī)律及其應用，以低的成本來提高能源利用率和控制污染，減少能源與資源的消耗、保護環(huán)境。從系統(tǒng)科學角度，研究科學用能；對用能的全過程和各個環(huán)節(jié)進行分析、研究，綜合得出結論；引導工程實現(xiàn)和用能的科學管理，并且進行必要的經(jīng)濟性分析?？茖W用能的三重涵義：1）“分配得當、各得所需、溫度對口、梯級利用” ，提高能源和資源的綜合利用率；2）能源與環(huán)境的協(xié)調，把能量轉換與物質轉換緊密結合，注重控制廢棄物與污染物的形成、遷移、轉化與分離；在能源利用的同時，分離、回收污染物；3）轉變傳統(tǒng)的能源利用模式，發(fā)展資源、能源、環(huán)境一體化模式，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，最大限度地減少“廢物”和“廢能”。分布式能源系統(tǒng)（DES）是科學用能的典范和重要途徑。DES不僅可以建在用戶附近，同時具有集冷熱電與聯(lián)產和聯(lián)供于一身、能量梯級利用、提高能源利用率、減少污染、經(jīng)濟效益好、無需變電設備和大地下管網(wǎng)、社會效益好及提高用電可靠性等優(yōu)點。另一方面，集中式與分布式有機結合是21世紀能源工業(yè)的發(fā)展方向。DES系統(tǒng)的基本構成：動力系統(tǒng)和發(fā)電機是系統(tǒng)的核心可采用微小型動力裝置（燃氣輪機、內燃機、燃料電池等）；供熱系統(tǒng)采用余熱回收裝置可用于供暖、熱水、通風；制冷系統(tǒng)用于供冷、除濕。DES的基本特點：系統(tǒng)的規(guī)模（不宜太大、自產自銷、不是區(qū)域式）、熱能的梯級利用（不是簡單的余熱利用）、注重節(jié)能率（不只是能源利用率）。
在太陽能熱發(fā)電領域，目前關鍵科技問題有：新的聚光和跟蹤方式；高效、低損的高溫傳熱、儲熱裝置與吸收器；采用空氣透平和高溫空氣換熱器的Brayton循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)；物理方法與化學方法相結合的儲熱裝置。另外，太陽能與化石能源互補可彌補太陽能不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺點；提高太陽能熱轉功效率；降低投資成本。同時，國家的扶植在太陽能熱發(fā)電發(fā)展初期至關重要。國家應大力鼓勵、推動熱發(fā)電的研發(fā)，包括基礎性研究、關鍵技術與系統(tǒng)集成，提高裝備生產水平與能力。實行多種財稅政策支持、特許權招標、固定上網(wǎng)電價、稅收優(yōu)惠、發(fā)揮市場機制作用、打破地方保護。
在風能領域，據(jù)全球風能理事會（GWEC）數(shù)據(jù)顯示: 未來5年全球風電裝機容量平均增長速度將為18%，到2015年至449GW，2020年將超過1500GW。新一代的風電技術應向著大型化、地域化、智能化的方向發(fā)展，將對現(xiàn)有技術全面升級。未來風能技術發(fā)展的主要驅動力來自蓬勃崛起的海上風電，海上風電對風電機組的安全性、可靠性、易維護性和施工成本控制提出了更高的要求。另外，漂浮式風電機組是近幾年國外風電行業(yè)的重要研究方向。
在先進動力裝置領域，傳統(tǒng)供能系統(tǒng)能量密度的增加速度和空間制約了便攜產品的小型化和輕型化發(fā)展，需要新的微型能源系統(tǒng)。進而在微尺度氣體流動建模方面，連續(xù)介質的N-S方程不適用，需從Boltzmann方程出發(fā)，建立新模型方程。
最后，將分布式能源系統(tǒng)、可再生能源、智能電網(wǎng)與信息技術結合，一次能源管網(wǎng)、輸電管網(wǎng)與信息管網(wǎng)融合，將推動新的工業(yè)革命，為我國可持續(xù)發(fā)展提供強大支持；將科技成果與產業(yè)化結合，建設創(chuàng)新型國家；掃除不利于創(chuàng)新的體制障礙，形成從基礎研究到產業(yè)化的良性循環(huán)。(供稿：國家太陽能光熱產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟)
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