0 引言

　　太阳能热利用市场报告由国际能源署太阳能供热制冷委员会（Solar Heating & Cooling Programme，SHC）定期发布。报告得到欧洲小国挪威主场大败北马其顿，欧预赛晋级未卜？了奥地利交通、创新和技术部（Austrian Ministry for Transport，Innovation and Technology，BMVIT）欧洲小国挪威主场大败北马其顿，欧预赛晋级未卜？的大力支持。

　　报告收集了61个国家的信息，覆盖 95% 的全球市场，如图1深色区域。剩余5%的市场数据是推算出来的，在如下内容里表示为“其欧洲小国挪威主场大败北马其顿，欧预赛晋级未卜？他国家”。

　　图1 全球太阳能热利用市场

　　1 2014 年底全球安装运行总量

　　截至2014年底，全球安装运行总容量达到 410.2 GWth，相当于5.86亿m2集热器面积。

　　运行总容量中，中国和欧洲（EU28、阿尔巴尼亚、马其顿、挪威、俄罗斯、瑞士和土耳其）的安装量最大，分别达到289.5 GWth和47.5 GWth，这2个国家的总量达到总安装容量的82.1%。其欧洲小国挪威主场大败北马其顿，欧预赛晋级未卜？他包括美国和加拿大（18.0 GWth）、除中国外其他亚洲国家（印度、日本、韩国、台湾和泰国）（10.7 GWth）、拉丁美洲（巴巴多斯、巴西、智利、墨西哥和乌拉圭）（10.0 GWth）、中东和北非国家（MENA：以色列、约旦、黎巴嫩、摩洛哥、巴勒斯坦地区和突尼斯）（6.6 GWth）、澳大利亚和新西兰（6.2 GWth）、撒哈拉沙漠以南非洲国家（莱索托、毛里求斯、莫桑比克、纳米比亚、南非和津巴布韦）（1.3 GWth）。其他国家市场预计占总量的5%（20.5 GWth），如图2所示。

　　图2 2014年不同经济地区玻璃盖板式和无玻璃盖板式液体和空气集热器的安装运行总容量的市场份额

　　2014 年，按照不同集热器类型的累计运行容量分别是 ：玻璃盖板式平板集热器（FPC）90.9 GWth（12 980万m2）、真空管集热器（ETC）291.8 GWth（41 680万m2）、无玻璃盖板液体集热器 26.0 GWth（3 710万m2）和玻璃盖板/无玻璃盖板式空气集热器 1.6 GWth（240万m2）。

　　真空管集热器以71.1%的市场份额成为全球太阳能热利用集热器技术的主导，其次是平板集热器（22.1%）和无玻璃盖板液体集热器（6.3%）。空气集热器的数量很少（见图3）。

图3 2014年全球不同类型集热器总安装运行容量的情况

　　与之不同的是，作为仅次于中国的全球第二大太阳热能集热器市场，欧洲的平板集热器最普遍，如图4所示。

图 4 2014 年欧洲不同类型集热器安装运行总容量的情况

　　图5显示了2014年玻璃盖板和无玻璃盖板式液体集热器累计总安装容量排名前10位的市场。

　　图5 液体集热器累计安装量排名前 10 位的国家（绝对值 MWth）

　　中国是全球最大的市场，主要产品是真空管集热器，而美国则凭借其无玻璃盖板式液体集热器的高安装量位居第二。同时，无玻璃盖板式液体集热器还在澳大利亚和巴西市场占有重要地位。在德国、奥地利和希腊等大型欧洲市场中，平板集热器是最重要的集热器设备。近些年来，真空管集热器技术在土耳其和以色列显示了强劲的发展趋势。

　　2014 年，无玻璃盖板和玻璃盖板式液体集热器人均累计总运行容量排名前列的国家有奥地利（419 kWth/ 1 000人）、塞浦路斯（412 kWth/1 000人）、以色列（400 kWth/1 000人）、巴巴多斯（318 kWth/1 000人）、希腊（278 kWth/1 000人）、巴勒斯坦地区（275 kWth/1 000 人）、澳大利亚（260 kWth/1 000人）、 中国（213 kWth/1 000人）、土耳其（162 kWth/1 000 人）和德国（158 kWth/1 000人），如图 6所示。

　　图 6 液体集热器累计安装量排名前 10 位的国家（相对值 kWth/1 000人）

　　2 2014 年全球新安装量

　　2014 年，全球安装总容量为46.7 GWth，相当于6 670万m2集热器面积。与2013年相比，全球新集热器安装量下滑了15.2%（见图7）。与之不同的是，全球市场在 2012—2013年度的增幅达到1.9%，2011—2012年度达到 6.7%。这说明市场发生了变化。这是首次看到全球市场的萎缩。根据现有的2015年数据，这种趋势似乎仍将持续。

　　图 7 2014 年不同经济地区玻璃盖板和无玻璃盖板式液体和空气集热器新安装容量的情况

　　主要市场是中国（36.7 GWth）和欧洲（3.4 GWth），他们的总量在 2014年整个新集热器安装量中的占比达到85.9%。其他国家的情况如下：拉丁美洲（1.3 GWth）、除中国外亚洲地区（1.0 GWth）、美国和加拿大（0.8 GWth）、MENA地区（0.5 GWth）、澳大利亚（0.5 GWth）和撒哈拉沙漠以南非洲国家（0.1 GWth）。其他国家约占5%，即2.3 GWth。

　　2014 年，在全球排名前10 位的市场中，呈现增长态势的国家有5个：巴西（4.5%）、 印 度（7.0%）、美国（0.9%）、墨西哥（18.2%）和希腊（19.1%）。剩余5个国家均经历了下滑：中国（17.6%）、土耳其（0.8%）、德国（9.8%）、澳大利亚（21.1%）和以色列（13.4%）。

　　在所有经济地区中，2013—2014年度，亚洲（除中国之外）、拉丁美洲以及美国和加拿大表现出正增长态势。而撒哈拉以南非洲地区、澳大利亚、中国、欧洲和 MENA 地区的太阳能热利用系统安装量呈现下降态势（见图8）。

　　图 8 2013—2014 年度全球和各经济区玻璃盖板和无玻璃盖板式液体集热器新安装量的市场增长情况

　　在中国，2000—2011年的平均增长率约23%，此后，增幅持续缩小，2010—2011年度为17.6%，2011—2012年度为7.6%，2012—2013年度为2.5%。在 2013—2014年度，中国市场下降了17.6%，这意味着自1997年开始公布官方数据以来，首次出现负增长。根据中国太阳能热利用产业联盟（CSTIF）的研究，这种趋势在2014—2015年度还会持续，市场进一步下滑17.0%。

　　在报告涉及的其他亚洲国家和地区中，印度是主导，市场增幅7.0%，而日本、韩国和台湾则是负增长，分别为－13.4%、－33.9% 和－3.3%。

　　很多年来，以奥地利、德国和意大利为代表的主要欧洲市场一直大幅下滑。在2013—2014 年度，排名前 10 位的欧洲国家中，仅有希腊、西班牙和丹麦3个国家表现出正增长，分别达到19.1%、 9.9% 和72.3%。欧洲整体下滑3.4%。

　　在拉丁美洲，巴西是主要市场，当然也包括较大的墨西哥市场以及不断发展的智利市场已经连续6年表现出良好的增长态势，增幅分别达到4.5%，18.2%和55%。2014年，这些市场的增幅达到 8.1%。

　　2012—2013年度，MENA 地区和撒哈拉以南非洲地区的市场都显示了下滑的态势。在该地区中，市场发展的主要动力是南非（0.1%）和以色列（－13.4%），以及巴勒斯坦地区（30.0%）。

　　美国和加拿大的液体集热器市场在 2010—2011年度明显下跌（－15.7%），于2011—2012年度反弹（1.3%），继而在 2012—2013 年度再次下跌（－4.6%），最后稳定在2013—2014年度的0.5%。

　　澳大利亚液体集热器市场连续5年下滑，2009—2010年度是－5.4%，2010—2011年度是－10.4%，2011—2012年是－4.8%，2012—2013年度是－9.1%，2013—2014年度是－22.0%。

　　根据产品类型，在2014年新安装集热器容量中，玻璃盖板式平板集热器达到8.6 GWth（1 230万m2），真空管集热器为36.3 GWth（5 190万m2），无玻璃盖板式液体集热器为1.6 GWth （230万m2），玻璃盖板式和无玻璃盖板式空气集热器为0.08 GWth（11万m2）。

　　真空管集热器的市场占比高达77.9%，成为全球无可争议的最重要的太阳热能集热器设备（见图 9）。从全球来看，这种态势主要基于中国市场，2014 年 90% 的新装容量是真空管集热器。

图9 2014 年全球不同集热器新安装量

　　与之不同的是，2014年，欧洲75.6%的新安装量是平板集热器（见图10）。

图10 2014 年欧洲不同集热器新安装量

　　图11显示了2014年玻璃盖板和无玻璃盖板式液体集热器新安装总量排名前10位的市场。与2013年相比，中国仍以绝对值位列前茅，其次是土耳其。

　　图11 2014 年前 10 位的玻璃盖板和无玻璃盖板式液体集热器市场（绝对值 MWth）

　　2014年，德国经历了连续3年的市场下滑，因此，落后于美国。而与2013年相比，墨西哥和希腊取代了意大利和波兰位列2014年的10大市场之中。

　　2014年，从每 1 000人均新安装太阳热能容量看，以色列再次拔得头筹，领先于中国和巴勒斯坦地区（约旦河西岸和加沙地区）。基于近些年来在太阳能区域供暖领域取得的瞩目成果，丹麦排名上升至第4，甚至超过希腊、土耳其和奥地利等成熟的太阳热能市场（见图 12）。

　　图12 2014 年 10 大玻璃盖板和无玻璃盖板式液体集热器市场（相对值 kWth/1 000人）

　　3 对能源供应和CO2减排的贡献

　　截至2014年年底，61个国家中所有已运行的太阳能集热器年度输出量是335 TW?h（＝1 208 PJ）。 这相当于节约 3 610万t石油的能源和减少 11 640万t的CO2排放。已运行的不同类型太阳能热利用系统的总量约1.01亿套。

　　太阳能热利用系统最重要的应用领域是家用热水系统，由此，从石油当量节约和CO2减排方面来看，此类应用占比最高。2014年，全球太阳能热利用系统提供的能量中，94%用于家用热水系统，其中用于单一家庭房屋的小型系统占68%，用于多家庭房屋、酒店和学校的大型系统占27%。在对能源供应和CO2减排的贡献中，泳池加热的占比是4%，剩余的2%是太阳能综合系统（见图13）。

图13 2014 年玻璃盖板和无玻璃盖板式液体集热器不同应用对节能和 CO2减排的贡献占比

　　4 系统类型和应用

　　各个地区太阳能的热能利用大不相同，可以根据太阳热能集热器类型、系统运行类型和主要应用类型进行划分。具体如下 ：

　　1）太阳热能集热器类型 ：无玻璃盖板式液体集热器、真空管集热器、平板型集热器、玻璃盖板和无玻璃盖板式空气集热器、聚光型集热器。

　　2）系统运行类型 ：机械循环太阳热能系统和热虹吸式系统。

　　3）主要应用类型 ：泳池加热、家用热水制备、房间供暖以及工业流程加热、太阳能区域供暖和供冷等。

　　相对于无玻璃盖板和玻璃盖板式液体集热器，真空管集热器占据了 71%的运行总量，78% 的新安装容量。在中国，真空管集热器在市场中的地位非常重要，它占据了大部分市场份额，而全球数据显示了此类产品的市场份额正不断增长。

　　无玻璃盖板式液体集热器在全球液体集热器安装总量中的占比仅为 6%，仍在持续下降。2014 年，无玻璃盖板式液体集热器在新安装容积中的比例仅为3%。

　　全球范围内，超过四分之三的太阳热能系统是热虹吸式系统，其他是机械循环太阳能供暖系统。与太阳热能加热器总数量的分布类似，中国市场影响着整体数据，2014年，90% 的新装系统是热虹吸式系统，而机械循环系统仅占10%。

　　总体来说，热虹吸式系统更多应用于炎热气候带，如非洲、南美、南欧和MENA地区。在这些地区，热虹吸式系统更多与平板集热器搭配使用。而在中国，主要用于家庭热水制备的热虹吸式系统通常配备真空管。

　　到 2014 年底，已经运行的太阳热能液体系统的总数量大约是 1.01 亿台套。其中，6% 的系统用于泳池加热，63%用于单一家庭房屋的家用热水制备，28%用于多家庭住宅、酒店、医院和学校等大型民用热水系统。在全球安装总容量中，大约2%的系统为家用热水和室内供暖（太阳能综合系统）提供热能。1%的系统为热网、工业流程或热驱动太阳能供冷等其他应用提供热能。

　　相比于累计安装容量，泳池供暖的份额低于新安装量（总容量和新安装容量的份额分别是6%和4%）。单一家庭房屋用家用热水系统也显示了同样的趋势：运行总容量和新安装量的占比分别是63%和43%。2014年，该类系统市场是全球应用最广泛的，但呈现下降趋势。

　　与之不同的是，大型民用热水系统的市场份额在增长，总量和新安装容量中的占比分别达到 28%和50%。可以认为，该类市场取代了部分泳池供暖和单一家庭房屋用家用热水系统的份额。

　　诸如太阳能区域供暖、太阳能工业生产过程加热或太阳能供冷等其他太阳能综合系统的市场份额始终保持在3%～4%的低位，目前全球没有表现出明显的发展趋势。

　　5 欧洲大型太阳能区域供暖和供冷应用

　　5.1 太阳能区域供暖市场

　　自 20世纪80年代以来，丹麦和瑞典等斯堪的纳维亚地区国家，以及奥地利、德国、西班牙和希腊等欧洲国家已经将大型太阳热能应用与当地或区域供暖网络相连接。截至 2015 年底，欧洲已经运行的大型太阳热能系统达到 252个，其中235个系统（＞350 kWth，500 m2）用于连接供暖网络，17个系统连接供冷网络。这些系统的安装总容量为745 MWth（1 063 791 m2）。2015年，又增加了20个大型太阳热能系统，17个位于丹麦，瑞典、奥地利和意大利各1个。

　　无论是大型系统安装数量还是安装容量，丹麦都是欧洲的领导者。2015年，丹麦太阳能区域供暖厂达到577 MWth安装运行量。大多数系统是地面安装的平板集热器水管与负荷平衡储水箱连接，近距离连接到区域供暖主分配管路上。在欧洲乃至全球，丹麦是唯一一个成熟的商用太阳能供暖市场。

　　5.2 太阳能空调和供冷市场

　　太阳能供冷是通过驱动一台热能冷却设备将太阳的能量转换成冷量。

　　截至 2014 年底，全球太阳能供冷系统的安装量约 1 200 套。最近没有公布全球相关数据，原因在于，全球范围内越来越多的企业参与进来，特别是在亚洲和中东地区，使得很难获得可靠的数据。最新的数据显示，2004—2014年市场呈正增长态势，但增幅萎缩，从2008—2009 年度的36% 下降到 2013—2014 年度的 14%。

　　全球约 75% 的太阳能供冷安装量在欧洲，大多数在西班牙、德国和意大利。当然，欧洲之外的市场已经突显。所有系统都配备平板或真空管集热器。与之不同的是，印度、澳大利亚和土耳其等国报告了一些由聚光式太阳热能驱动的热能冷却设备（见图14）。

　　图14 2004—2014 年小型 - 大型太阳能空调和供冷系统的市场发展（数据来源 ：Solem 咨询机构，Tecsol）

　　系统安装的总数量显示，太阳能供冷仍是小众市场，但是它在不断发展。自2007年，系统成本已经下降了约50%，原因在于太阳能供冷系统/设备的标准化。

　　联合国环境署（UNEP）对阿拉伯地区 22个国家的最新研究表明，在阿拉伯联合酋长国（UAE）、科威特、卡塔尔和沙特阿拉伯，约1 MW制冷量的太阳热能供冷潜力在经济上是可行的。

　　5.3 太阳能空气供暖系统市场

　　太阳能空气供暖是一类利用太阳能源加热空气的太阳热能技术。在寒冷地区，室内供暖通常是建筑用能大户，需要提升建筑中的空气温度。在大多数居住建筑中，室内供暖比热水消耗更多的能源。太阳能空气供暖系统可以作为建筑一体化系统，通常设计满足一栋建筑室内供暖年需求量的20%～30%。

　　空气通常从墙顶进入（因为热空气上升），经加热或预热的室外空气通过风机和风道进入室内。

　　太阳能空气加热器也普遍用于农业，主要是干燥。

　　近 30 年以来，太阳能空气加热系统主要应用在北美地区，包括学校、城市、军队、农业、商业和工业设施以及住宅等。壁挂式系统较为普遍，主要优点是利用较低的冬季太阳光照射角度和避免屋顶系统的积雪影响。储热是可能的，但大多数太阳能空气系统不包括储能，以降低成本。

　　利用空气集热器的太阳能室内供暖系统在欧洲并不普遍，可能是由于欧洲没有空气集热器的检测标准，但在北美，太阳能空气集热器建筑一体化系统是最普遍的太阳热能系统，主要用于商业、工业和学校，原因是他们成本低和建筑一体化程度高。

　　6 太阳热能产热的平均成本

　　不同太阳热能产热的最低平均成本，泳池供暖系统（澳大利亚和巴西）低于 1 -ct/（kW?h），小型热虹吸家用热水系统（巴西、印度、以色列和土耳其）是 2～5 -ct/（kW?h），小型机械循环家用热水系统（澳大利亚和中国）是 7～8 -ct/（kW?h），大型机械循环民用热水和/或室内供暖系统（巴西、中国、印度和南非）是2～6 -ct/（kW?h）。

　　而不同太阳热能产热的最高平均成本，泳池供暖系统（加拿大和以色列）低于 2 -ct/（kW?h），小型热虹吸式家用热水系统（澳大利亚、中国和南非）是 7～12 -ct/（kW?h），小型机械循环家用热水系统（澳大利亚、奥地利、加拿大、丹麦和法国）是12～20 -ct/（kW?h），大型机械循环民用热水系统（奥地利、加拿大、丹麦和法国）是8～14 -ct/（kW?h），小型热水和室内供暖综合系统（奥地利、中国、丹麦和南非）是 11～19 -ct/（kW?h）。

　　7 就业和产出

　　根据不同文献研究和不同国家报告的数据收集，2014 年，全球太阳热能系统生产、安装和维护领域的就业人员估计达到 730 000人。

　　2014 年，全球太阳热能行业的总产出预计达到210亿欧元（＝240亿美元）。

　　8 2000—2015年全球太阳热能发展

　　全球太阳热能无玻璃盖板和玻璃盖板式液体集热器的运行容积从 2000 年的 62 GWth（8 900万m2）增长至 2015年的435 GWth（6.22亿m2）。相对应的年度太阳热能产出量从 2000 年的 51 TW?h 增长到2015年的 357 TW?h（见图15）。

　　图 15 2000—2015 年全球太阳热能运行容积和年度产能量

　　原文下载 ：

　　https://www.iea-shc.org/data/sites/1/publications/Solar-HeatWorldwide-2016.pdf

　　更多信息，请访问 ：国际能源署太阳能供热制冷委员会

　　本文刊登于《暖通空调专辑》2016年第10期

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