可再生能源——太阳热能技术

二、国内外发展竞争力分析 (SWOT)

上述各项技术之 SWOT 分析兹综合整理如表 2 所示。

表 2 太阳热能利用技术 SWOT 分析

三、国内外技术发展指标比较

(一)多色系太阳能选择性吸收膜

目前国内外各家生产厂商所用之材质均不同，故造成了每家生产的吸收膜颜色不同，但除了奥地利 AEE 外，除他厂商并无关于吸收膜色系的探讨，亦即一家厂商只生产单一色系之吸收膜，且均是以 a 愈大、 e 愈小做性能指针，大部份 a 3 0.9 的颜色落在偏黑色、而国外大部份则是蓝色 ( a 3 0.95 、 e ￡ 0.08) 及绿色系，故开发出高效能又不同色系的吸收膜，势将有极大的市场竞争力。

奥地利 AEE 生产相同材质不同制程之多色系吸收膜红色 ( a =0.75, e =0.37) 及蓝、绿两色 ( a =0.85, e =0.5) 。

(二)太阳热能制冷技术

以硅胶 - 水为工作介质的密闭循环固体吸附式冷却系统的 COP 值约为 0.3~0.69 (含热回收)( Boelman et al., 1995; Henning,2000; Henning, 2002; Mayekawa, 2004; Nishiyodo 2004 )。其中，根据Nishiyodo 产品型录数据，导入热回收系统架构后，其 COP 约为 0.69 。然而， Boelman 等人(Boelman et al. , 1995) 曾于ASHRAE Transaction: Research 期刊中发表对 Nishiyodo 产品所作的实验室测试结果，测试数据显示 Nishiyodo 产品的COP 约仅达0.4 。

目前国内开发的硅胶 - 水固体吸附式主机的 COP 值可达 0.56 之技术水准，未来将导入热回收系统及研发高效能吸附剂制备技术，以提升 COP ，将可迎头赶上国际水平，并建立本土化技术发展为目标。

四、国内推广应用效益评估

太阳能热水器 ( 系统 ) 的使用能减少对传统能源的倚赖，自产能源的开发与应用尤其重要。另外，亚热带地区，日照充沛，具有足够的潜力来发展太阳能，而其中的太阳能热水器 ( 系统 ) 更是一项成熟的商品，因为其效率高成本低，加上无穷无尽免费地供应，所以短期之内可回收购置成本，长期使用则可节省可观的能源消耗。

五、国内未来重点技术推动策略与发展时程

自实施「太阳能热水系统推广奖励补助」措施以来，国内太阳能热水系统市场稳定长成，每年新增安装面积从民国 2000 年的 72800 平方公尺 提高至 2004 年的 111600 平方公尺 ，成为世界第八大市场。 2000 年至 2004 年的平均市场成长率约为 15% 。 至 2004 年底 ，全国累计安装面积达 132 万 m 2 ，普及率 4.1% 。图 6 为历年安装集热面积统计图 (1978 年～ 2004 年 12 月 ) 。

图 6 历年安装集热 面积统计图

在产业界的结构方面，集热器制造供应厂商约有 28 家，安装销售厂商增加至 180 家。全国年销售量排名前五家厂商之市场占有率达 67% 以上，五家厂商之平均员工人数为 30 人。就使用端市场而言，家用热水器仍为主要市场，平均占 95% 之市场量。而市场 90% 的产品为面盖式金属平板集热器，其中国产产品平均占 91% 。

就全球市场来看，在2001 年以中国的市场最大，估计约有647 万m 2 的年安装面积，其次为德国的 90 万m 2 、土耳其63 万 m 2 ，我国当年的年安装面积为7.55 万m 2 ，位居世界第 8 位。以每人平均安装面积来看，塞浦路斯与以色列分居一二。

图 7 为欧盟诸国自1982 至2004 年有面盖集热器的年安装面积统计，2004 年安装量约159 万m 2 ，比2003 年成长13% ，其中德国最大占47% 、其次希腊及奥地利各占14% 及 12% (ESTIF, 2005 )。ESTIF 的资料指出，欧盟诸国在太阳能领域的技术非常进步，但仅占全球市场的9% ，而中国独占全球市场的 78% 。

图 7 欧盟太阳能集热器市场( ESTIF, 2005 )

无论国内外，太阳能集热器的使用趋势皆是明显往上的，这除了是大环境的驱使外，各国的政策方向配合积极的研发工作，使得太阳热能产业逐步成熟。综合前述目前于国际上在太阳热能领域的研发方向，并考虑国内当前的市场状况，在太阳热能应用技术领域上，可依短中长期的需要，描绘出未来的技术发展重点。

(一)短期：建立大型太阳能热水示范系统及系统监控、大型系统的最佳化设计技术及评估软件、建筑物整合化集热器的开发、太阳能辅助热泵热水器

为加速提升国内太阳热能应用市场，除了一般家用系统之外，积极推广大型太阳能热水系统的市场，特别是在国内应用例仍相当少的太阳能温水游泳池或太阳能工业制程预热，可开发新的客源、提高安装面积，为此，需积极建立大型系统的最佳化设计技术及评估软件的开发。

建筑物整合化集热器的开发，可促进集热器走向建筑整合化应用，改变以往只重集热器效率提升的技术发展，兼顾建筑美学、与建筑技术直接结合，有助于国内太阳能热水器市场应用与发展。

国外热泵技术的发展相当成熟，国内太阳能辅助热泵热水器的发展亦已初具成果，短期内应可再致力于性能系数 COP 的提升至 3.0 以上，使热泵技术不仅有省电的经济功效，且更进一步可以节省初级能源的消耗。

(二)中期：多色系太阳能选择性吸收膜技术、太阳热能制冷技术

单色系太阳能选择性吸收膜技术的开发及量产化在国际上已经成熟，国内则正进入量产化阶段。多色系太阳能选择性吸收膜技术则为未来集热器应用于建筑整合提供一个更多样的可能性，如何在呈现颜色的吸收膜材质中同样保持高吸收率及低放射率是研发重点。

国内吸附式制冷技术的发展已具水平，如何设计各组件以提高系统效率并同时降低制造成本是当今要务，在有大突破之前，建立示范系统、加强与其它能源设备的整合设计技术，是中、长期的研发重点。

(三)长期：先进太阳能集热器技术研发

长期而言，持续于先进且富创意太阳能集热器技术的研发仍是必需的，诸如全像平面聚焦式太阳能集热器、新型储能式太阳能集热器、新型太阳能蒸馏器或是太阳能海水淡化技术等。