摘要：随着社会经济的发展以及人民生活水平的不断提高，传统能源的需求量日益增加，导致的结果是逐渐严重的资源不足和环境被破坏的问题。由此，积极开发可再生新能源成为眼下的当务之急，当前诸如太阳能、空气能和风能等新能源的开发和利用表现出强劲的发展趋势。通过实地调研、搜集相关文献、结合资料的方法，同时结合兰州市的地理位置、经济情况、空气污染等多方面的影响因素来分析兰州市的供暖现状，针对目前的研究状况以及未来的发展趋势提出相应的对策方案或者是针对性建议。

关键词：双碳计划;兰州市;太阳能供暖;调查研究

1995年9月，中共十四届五中全会正式提出“必须把社会全面发展放在重要战略地位，实现经济与社会相互协调和可持续发展”。可持续发展战略就是希望做到经济与社会发展、资源环境保护和生态环保三者之间的协调一致与有机统一，使子孙及后代都能够获得更丰富的资源与更优越的生存环境。中国为积极推动国家可持续发展战略制定了许多具体的政策举措，包括建设资源节约型社会和建设环境友好型社会，并将其作为促进国家可持续发展战略的主要着力点。

谈及可持续发展，就必须谈到由二氧化碳的过量释放所引发的全球气候变暖的问题。按照可持续发展策略的需要，中国制定了许多与适应气候变化有关的政策措施，为缓解和应对气候变迁进行了不懈努力。

因此，基于实地走访、查阅资料等，对甘肃省兰州市目前的能源资源状况进行了解，并具体落实到兰州市目前所实施的能源政策，以及分析出当下这种政策的优势与不足。在深入甘肃省兰州市各地实地调研的基础上，结合我们自身所积累的知识储备，客观理性的总结出兰州市各县各区实施太阳能供暖的可操作性以及经济价值，并从兰州市的太阳能供暖背景、优势与不足以及优化对策建议等方面进行论述。

一、兰州市太阳能供暖背景

（一）政策背景

2022年3月，中科院在北京市举行新闻发布会，全面发布了“中国科学院高新技术推动碳达峰碳中和战略行动规划”（又称“双碳规划”）。这一规划是开放性的科学规划，要与时俱进，在未来也会随着国际形势和我国策略的需要而加以调整与完善。

中科院重大技术工作局局长丁赤飚研究员表示，“双碳行动计划”已经确定了在近期、中期、长远等不同阶段的主要任务：到2025年底，先攻克一批支持碳达峰的核心技术，以推动我国可持续和低碳绿色发展，并研究推动中国碳中和实现的颠覆性、变革性新技术。到2030年底，支持碳达峰的核心技术将达到全球领先技术水平，并有力保障了碳达峰任务的完成;支持碳中和的科学方法与技术已实现了重大突破，对碳中和项目进行了技术储备与解决方案研究。至2060底，已攻克了若干原创性、颠覆性技术问题并实现了应用，有力地保障了碳中和项目的完成。

（二）能源背景

依据由英国石油公司（BP）发布的零一年版《BP世界能源统计年鉴》数据表明，2020年度，全球的一次能源消费以及因生物燃料利用所造成的碳排放量，都创造出自一九四五年以来的最高跌幅。可再生能源也继续维持着强劲的成长势头，风电和太阳能也达到了历年来的最高年增长水平。

反之，比较下二零一六年的《年鉴》统计数据：2015年，全世界已发现的化石资源储量如下所述：其中，煤炭的储量为891531百亿吨，估计可再利用109年;天然气的储量为1837.1万亿m³，估计可再利用53.1年;石油的储备是16678亿桶，仅能够再利用五十二年左右。由此得到的结果是：世界的化石资源储备十分紧缺，而中国是世界上最大的石油消费者，每年石油需求量约为世界石油消费总额的百分之二十三。因此通过对比可知，对于我国积极实施的可持续发展战略是极具发展成效的。

（三）区域背景

中国的太阳光资源相当充足，全省有三分之二以上的地方一年的太阳光辐射量均超过五千MJ/m以上，年均日照时数也达到二千二百个小时。就中国的太阳能资源分布范围来说，中西部区域大多位于太阳能资源的最丰富地区和较富地区，太阳能辐射量均在五千四百MJ/in以上，全年日照时数均在3000～3300h左右，这也将为中国西北的很多地方使用太阳能取暖提供理论依据。因此，在兰州市对于太阳能资源的开发是极具发展前景的。

其次，由于甘肃省地处中国西北部区域，兰州市一年四季的天气都比较干旱，而且日照时间相较于中国省内的大部分城市而言都比较长、太阳光中的能量也就相对较大，所以兰州市的太阳光能开发利用前景是巨大的。在甘肃省内成立的甘肃省自然资源研究院，是中国第一个关于太阳能资源的科学研究单位。根据资料表明，目前甘肃省的太阳能平均照射量已高达70.45万亿千瓦，所以太阳能资源在中国大部分地方是相对稳定的。虽然大多数太阳能利用装置都是依靠太阳光的直接照福射，但在甘肃省内的直接照射比率一般超过百分之四十，所以这对太阳能的热开发与利用是非常有利的情况。所以，在兰州山区开发并利用太阳能资源，是非常有价值的。

二、兰州市太阳能供暖目前使用情况的优势所在

（一）政策优势

2021年我们国务院新闻办公室发布了《新时期的中国能源蓬勃发展》白皮书，白皮书称要利用国家示范性工程项目建设促进我国太阳能热水发电产业化发展，为我国相关行业的进一步发展壮大提供良好市场基础，促进我国太阳能热水利用企业进一步扩大市场领域和使用方式，在工业生产、商贸、社会服务等领域全面推行集中热水建设，并进行了太阳能供热试验。这也预示着"太阳能+"采暖在"十四五规"划上将有机会被提高，这也为更大规模内推广"太阳能+"采暖模式创造了政策条件。可见太阳能供暖的必要性和紧迫性。

（二）自然优势

兰州地处我国西北部，位于黄河上游。兰州天气干旱，昼夜温差变化大，太阳能资源极为丰富，阳光照射较强。光能发展的空间很大。且甘肃省地区每年太阳光的总照射量达到了70.45万亿千瓦，大部分地区太阳能资源基本处于相对平衡状态和较稳定的状态，在部分地方则属于极不平衡状态。而对于光热利用装置则主要使用的是太阳光直射辐射，且甘肃省地区直接照射平均辐射平均比例大于百分之四十，尤其利于太阳能供暖的开发利用。

（三）技术优势

甘肃省是首次成立的全国太阳能发展重点科研单位-甘肃自然能源研究院，是我国最早进行太阳能及可再生资源研究项目的专门机构，而当今世界上唯一的联合国工发组织国际太阳能技术促进中心也建立于兰州，为发展甘肃省的太阳能提供科技保证。在2017年建成国内第一座并网的屋顶式聚光太阳能热电联供能源站。

（四）太阳能供暖自身优势

（1）太阳能能源作为清洁能源不会造成环境污染，而且太阳光供暖系统使用简便，老人小孩都能方便使用。从而避免冬天风寒引起的病症。

（2）全年利用，可以满足冬天太阳能采集暖气和终年洗浴的用途。这是太阳能供暖的研究领域的进步，同时也是对太阳能运用的重大突破。

（3）出资少，费用低。太阳能居民采暖系统的一次性投资，有着远小于集中供热、汽油燃煤高压锅炉等的初始投资，也不需要政府审批，而且在同一供电条件下的日常运行价格也远远小于集中供热，汽油、燃煤气、电锅炉，甚至于比土暖气、空调等价格便宜了不少，而且可以实现全部的生活洗浴功能，从而克服了传统太阳能供暖系统的春夏秋设施搁置，以及设备折旧增加的困难。

三、兰州市太阳能供暖使用过程中存在的问题

（一）太阳能供暖的集热问题

兰州太阳能供暖的主要问题是太阳能采暖热效率过低。这是由于太阳能热水器本来的热效率不高，再加上热水加热空气的能量转换损失，以致于最后的太阳能采暖热效率低。普通的太阳能平板集热器日平均效率为60%，真空管集热器日平均效率为50%，一般太阳能采暖都采用真空管集热器，而真空管集热器有无法克服的缺点便是：曲面吸热，大部分热能都被曲面反射而损失掉，真空管的吸热管之间的空隙的太阳照射热量则无法回收。

（二）非采暖季的系统过热问题

兰州常年气候干旱，降雨强度弱，昼夜温差大，但日照持续时间长，太阳辐射程度大。从而形成了巨大的非采暖季太阳能热量，而这些热能却又无法消耗，从而导致了系统过热，而系统的过热也导致了某些橡胶件易于老化。导致的真空管易炸管，由于真空度的减小，集导热效率减少，因此真空管寿命也就大大减少;同时过高的工作温度，也会影响管道寿命。

（三）太阳能供暖的储热问题

受气候环境影响，太阳能集热不稳，储存的热能随着使用时间的长短而变的不稳定。

（四）太阳能采暖系统管理问题

太阳能采暖系统应在夏季防止系统过热的产生，在冬天应注意其抗冻问题，及其管路的保温与散热上的问题。

四、兰州市太阳能供暖使用过程中存在的问题的解决对策

（一）政府出台优惠政策、加大资金投入

政府及相关主管部门要在<建筑节能技术政策>的基础上，制定相应的鼓励太阳能在建筑中应用的法规。进一步拓展服务领域，结合国家西部大开发计划的推进，把太阳热利用的新技术与产业引入中国中西部市场。出台鼓励优惠政策，拓展融资途径，加大科技资金投入。

（二）加强技术创新

太阳能低温热水转换技术和建筑一体化工程还需要加强攻关，以促进技术创新。太阳能供暖要在传统的老式基础上，进行认真的价格评估并且要提高本身的性能，在研究发展的摇篮中有以一个很好的基础，同时借鉴外国的一切先进经验与技术，加以改进并且完善。

（三）供热系统节能降耗优化措施

（1）热网的节能

热⼒供暖管⽹设计的任务，是将集中于供热系统热源的能量经由管⽹送到热⼒点或热⽤场，这就相当于⾼压电⽹送电，热能⽹在热量传递的流程中，怎样能高效安全的传递，是集中供热管⽹在工程设计中的一个关键课题。

（2）提高热网控制化水平

由于热供暖规模的日益扩⼤，单个管理在怎么好也比不上集体管理，因此热网管理中心的计算机必须定时向各个热点供应站发送实时数据，并且定时的进行数据的分类与比对，就能够对热历史资料进行⾏管理、转化，就能及时的展示出想对应的一切信息，对于要求管理的关键技术参数和资料，能够存储为历史资料，方便于进行数据分析研究工作，系统就应该达到了真实程度上的热⽔动管理，有诊断、报告能力和热通信功能，⾃动监控调节能力等，它就应该基本能够满足热⾃换热站的⼒职守。

（3）热用户方面的节能技术措施

第一，加⼤热⽤户的散热装置的工程设计⼯作，从而使供热⽤户可以根据自身需求⾃调节供热量，达到了节约能源和降低供热费⾏出的⽀目的的。第二，市场要求新型的供热机制，要完全转变人们福利供热的传统观念，要逐渐地从按建筑物⾯面积收费为按能源收取，通过适当的收取，激发热⽤户的节约意识。

五、结束语

由于中国⽣产⼒的发展，对资源使用需求正在逐年增加，提高资源使用效益是节省资源，加快中国经济社会发展的关键措施。目前我国对加热系统的节能减耗工作还具有很大的优化余地，完成对加热系统的节能减耗工作是⼀个漫长、复杂⽽艰难的过程，它要求供热系统企业及时发现难题，宝贵的实际经验，对热供暖系统运⼈进行⾏技术创新，对热陈腐设施适时进行⾏维修、更新，以尽可能既满⾏暖⾜户对热量的需求，⽤又能让企业节省能耗和生产，以⼜达到整个社区经济的可持续发展。

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第一作者：向瑜（2000—），女，汉族，湖南怀化人，本科在读，研究方向：金融学。

基金项目：2022年西北民族大学校级大学生创新创业训练计划资助项目“基于双碳计划下兰州市太阳能供暖使用调查研究”（项目编号：X202210742005），英文标注为“Project Research on solar heating in Lanzhou based on Double Carbon Plan supported by National Training Program of Innovation and Entrepreneurship for Undergraduates”。