产(chǎn)品中(zhōng)心
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陶瓷太阳板的基體(tǐ)是普通陶瓷，有(yǒu)粘土就能(néng)生产(chǎn)。这些无白度要求的普通陶瓷是已知成本最低、寿命最長(cháng)、性能(néng)最稳定的工(gōng)程材料之一
粘土也能(néng)做成吸收太阳能(néng)的太阳板?没错，这不是天方夜谭，而且就发生在我们身边。在人们的印象中(zhōng)，太阳能(néng)热水器的“核心部件” 几乎全是一排排由玻璃做成的真空管集热器。但经济导报记者日前在山(shān)东省科(kē)學(xué)院新(xīn)材料研究所采访时发现，一种由粘土做成的太阳能(néng)收集装(zhuāng)置黑瓷复合陶瓷太阳板，已经研制成功并开始工(gōng)业化生产(chǎn)。
“陶瓷太阳板最突出的优势是制造、使用(yòng)成本低，阳光吸收比不衰减，可(kě)以与建筑一體(tǐ)化施工(gōng)，与建筑同寿命。”该成果主要发明人、山(shān)东省科(kē)學(xué)院新(xīn)材料研究所研究员曹树梁表示，我國(guó)陶瓷业产(chǎn)量占全球60%以上，因此最有(yǒu)条件大规模生产(chǎn)陶瓷太阳板，推广后将对解决全球能(néng)源、气候、淡水、耕地问题产(chǎn)生巨大助益。
“有(yǒu)粘土就能(néng)生产(chǎn)”
据了解，目前市面的太阳能(néng)集热器多(duō)是玻璃真空管集热器，以及少数由铜管、铝管等金属做成的平板型集热器，平均售价均在1500元/平方米以上，高昂的成本成為(wèi)其大规模推广的“瓶颈”。陶瓷太阳板的推出，使这一问题迎刃而解。“陶瓷太阳板有(yǒu)粘土就能(néng)生产(chǎn)。”曹树梁介绍说，陶瓷太阳板的基體(tǐ)是普通陶瓷。这些无白度要求的普通陶瓷是已知成本最低、寿命最長(cháng)、性能(néng)最稳定的工(gōng)程材料之一。
此外，与普通热水器的铝、铬等金属氧化物(wù)吸热涂层相比，陶瓷太阳板的表面层是以钢铁工(gōng)业废弃物(wù)(提钒尾渣)制造的钒钛黑瓷，主要成分(fēn)是铁、铬、钒、钛等，其成本更低、寿命更長(cháng)、性能(néng)更稳定。如果得以大规模生产(chǎn)，其成本不到传统集热器的1/3。导报记者在山(shān)东省科(kē)學(xué)院新(xīn)材料研究所内看到，工(gōng)作(zuò)人员正在安(ān)装(zhuāng)一间陶瓷太阳板取暖房的屋顶，一块块黑色的陶瓷太阳板经过简单拼接固定后，加上必要的管道、水箱等附属设备，再覆盖上平整的钢化玻璃，就基本完工(gōng)了。
据介绍，这种混凝土结构陶瓷太阳能(néng)房顶可(kě)以与原房顶共用(yòng)结构层、保温层、防水层，其结构简单、造价低廉，保温、隔热效果好于普通房顶，还可(kě)与建筑一體(tǐ)化施工(gōng)于向阳墙面、阳台护栏面等多(duō)个部位。在取暖房内，曹树梁打开太阳能(néng)热水器开关，上百摄氏度的热水瞬间让管道变得十分(fēn)烫手。他(tā)告诉导报记者，即使在寒冷的冬天，水温也能(néng)达到90摄氏度以上，用(yòng)来洗澡、取暖都很(hěn)“给力”。
经國(guó)家太阳能(néng)热水器质(zhì)量监督检验中(zhōng)心检测，陶瓷太阳板的阳光吸收比為(wèi)0.95，混凝土结构陶瓷太阳能(néng)房顶的日得热量為(wèi)8.6MJ，均遠(yuǎn)高于國(guó)家标准。不久前，这一成果已取得國(guó)家发明专利证书。能(néng)供暖、发電(diàn)，还能(néng)变沙漠為(wèi)农田按照2006年实施的國(guó)家标准“民(mín)用(yòng)建筑太阳能(néng)热水系统应用(yòng)技(jì )术规范”，太阳能(néng)热水系统应纳入民(mín)用(yòng)建筑规划和建筑设计中(zhōng)，统一规划、同步设计、同步施工(gōng)验收，与建筑工(gōng)程同时投入使用(yòng)。但一般的太阳能(néng)集热器使用(yòng)寿命只有(yǒu)15年左右，而陶瓷太阳板却可(kě)以与建筑同寿命。
统计数字显示，我國(guó)现有(yǒu)建筑物(wù)房顶及南墙面各约100亿平方米，每年新(xīn)增各约5亿平方米;我國(guó)提钒尾渣占世界总产(chǎn)量的50%以上，可(kě)供年产(chǎn)陶瓷太阳板数十亿平方米，发展前景非常广阔。值得一提的是，不仅在建筑节能(néng)方面，陶瓷太阳板还可(kě)用(yòng)于荒漠大规模太阳能(néng)热水发電(diàn)、风道发電(diàn)、海水淡化、苦咸水淡化，甚至可(kě)以变沙漠為(wèi)农田，解决世界气候问题。
曹树梁告诉导报记者，目前常用(yòng)的海水淡化装(zhuāng)置每生产(chǎn)1吨淡水需要5元左右，而使用(yòng)陶瓷太阳板用(yòng)不了1元;仅我國(guó)塔克拉玛干沙漠地下就蕴藏着8万亿立方米苦咸水，如果能(néng)够淡化其中(zhōng)的500亿立方米，就可(kě)以增加数亿亩耕地。目前，一般太阳能(néng)、风能(néng)的上网電(diàn)价均超过每千瓦时1元，高于火力发電(diàn)每千瓦时约0.4元的上网電(diàn)价，这表明前两者的生产(chǎn)成本仍然很(hěn)高，而陶瓷太阳板正好可(kě)以弥补这一“短板”。
陪同导报记者采访的山(shān)东省科(kē)學(xué)院战略研究所研究员吕兆毅认為(wèi)，新(xīn)能(néng)源的核心是使用(yòng)成本，只有(yǒu)使用(yòng)成本低于常规能(néng)源的新(xīn)能(néng)源，才可(kě)能(néng)成為(wèi)大规模替代能(néng)源，陶瓷太阳能(néng)集热系统的单位能(néng)量使用(yòng)成本低于常规能(néng)源，是一种新(xīn)的可(kě)以大规模使用(yòng)的太阳能(néng)利用(yòng)装(zhuāng)置。
中(zhōng)國(guó)科(kē)技(jì )发展战略研究院副院長(cháng)郭铁成表示，陶瓷太阳能(néng)改变了传统太阳能(néng)的材料、结构和工(gōng)艺，从國(guó)际范围来看也是一项重大原始创新(xīn)，如果能(néng)够大规模生产(chǎn)，对于工(gōng)农业都将产(chǎn)生巨大的带动作(zuò)用(yòng)。正是看到这一低碳环保产(chǎn)品巨大的市场潜力，省内外一些企业已经开始与山(shān)东省科(kē)學(xué)院新(xīn)材料研究所合作(zuò)，进行陶瓷太阳板的工(gōng)业化生产(chǎn)。其中(zhōng)，山(shān)东3家企业年产(chǎn)能(néng)均在500万平方米以上;福建万利(中(zhōng)國(guó))太阳能(néng)公(gōng)司的年产(chǎn)能(néng)更高达8000万平方米以上，总投资26亿元，建成后将成為(wèi)全球最大的陶瓷太阳板生产(chǎn)基地之一。
据了解，為(wèi)使陶瓷太阳板尽快应用(yòng)到建设项目中(zhōng)，福建、北京等地有(yǒu)关部门均加大了推广力度，國(guó)家发改委也向新(xīn)疆有(yǒu)关部门进行了推荐。
（信息来源：中(zhōng)國(guó)家電(diàn)网，编辑：石莹莹）