1、发展攀枝花特色太阳能制造产业的研究 钟新周 攀枝花学院 摘 要： 攀枝花的经济发展处在转型阶段, 发展攀枝花特色的太阳能制造产业是有效的转型途径。攀枝花拥有丰富的太阳能和钒钛资源, 发展钒钛太阳能制造产业有先天的资源优势, 只要合理规划太阳能产业基地, 建设好太阳能创业创新平台, 合理引进外部商业资本, 重点发展钒电池、钒钛黑瓷产业, 开发太阳能创意旅游产品, 太阳能制造产业会得到有效的发展。关键词： 太阳能; 制造产业; 攀枝花; 攀枝花的经济发展已经进入中等收入陷阱, 加上中美气候变化联合声明的约束, 攀枝花必须改变经济发展模式, 跳出资源型城市发展的恶性循环怪圈。在可再生能源中, 资源分
2、布最大、最普遍的是太阳能, 太阳能设备制造是太阳能产业的核心。攀枝花的太阳能资源加上钒钛磁铁矿, 是攀枝花发展特色太阳能制造产业的先天优势。一、攀枝花太阳能制造产业现状攀枝花太阳能技术研究始于 20 世纪 70 年代初期, 以太阳能热水器为主。攀钢研究院等机构对此进行了大量研究, 曾获国家授予专利 4 项, 发明专利获国际优秀奖 1 项, 获国家、省、市奖励 l5 次, 为太阳能制造产业提供了技术支撑。攀枝花研发的重点项目有:平板式太阳能集热器、太阳灶、太阳能自动跟踪装置、太阳能内干燥装置、太阳能沼气等 15 项。20 世纪 80 年代, 攀枝花光热利用方面的技术曾达到国内先进水平。二、发展特
3、色太阳能制造产业的有利和不利条件1、有利条件攀枝花拥有丰富的光热资源, 仅次于拉萨。日照充足, 旱季长达 7 个多月, 是全国可开发利用太阳能最好的地区之一。年平均辐射总量 56006300MJ/m2, 直接辐射年总量 31004100MJ/m2, 光合有效辐射 23002700MJ/m2, 年日照时数在23002700h, 相当于成都平原的 35 倍, 日照时数6 小时的年平均天数达 260天以上, 可以消化部分太阳能制造产品。攀枝花钒钛资源也十分丰富, 其中, 钛储量占全国的 94%, 居全国和世界第一位;钒储量占全国的 69%, 居全国第一位, 世界第四位, 被称为“钒钛之都”, 为攀枝
4、花发展钒钛特色的太阳能产业打下资源基础。2、不利条件攀枝花太阳能产业的发展集中在光热利用方面, 制造领域缺乏核心产品和技术, 也没有相应的产品和企业, 缺乏核心竞争力。太阳能产业的整体发展水平较低, 还处于发展的初级阶段。虽然成立了太阳能应用产业技术创新联盟, 但是整体上技术研究能力和生产体系薄弱, 技术水平低, 人才匮乏, 不能满足太阳能产业快速发展的需要;受人才、技术、物流等因素的影响, 攀枝花的太阳能企业影响力小、占有率不高, 缺乏自主知识产权和核心竞争能力的产品。三、发展特色太阳能制造业的思路攀枝花的太阳能制造产业只能以全新的思路, 走攀枝花特色的发展之路。21 世纪是钒钛的世纪, 攀
5、枝花是钒钛之乡, 发展太阳能制造产业, 应当以钒钛为中心, 走差异化的发展道路。攀钢的钒电池技术已经取得突破, 但是还是远远不够, 需要一批企业共同合作开发, 做好太阳能钒钛产业链。四、发展攀枝花太阳能制造业的措施1、规划太阳能产业基地攀枝花应当规划和建设自身的太阳能产业基地, 可以利用已有的攀枝花高科技产业园, 经过产业升级换代, 能够满足太阳能产业基地的要求。在园区服务上提升档次, 降低税负, 减少审批手续;在全国范围内广泛招商, 特别在钒鈦太阳能应用方面。鼓励高科技企业落户, 提供优惠的政策, 让企业经营顺利, 赚到利润。这需要攀枝花社会各界, 高瞻远瞩, 以长远战略眼光看待发展, 把太
6、阳能和钒鈦技术结合起来, 成为攀枝花特色的产业。2、发挥创业创新平台的作用攀枝花成立太阳能应用产业技术创新联盟, 是一个非常好的创业创新平台。利用这个平台, 不同的单位和个人, 可以实现信息共享, 互通有无, 把攀枝花的太阳能产业的创新, 做大做强。每年召开年会, 进行太阳能产业创新创业的沟通和交流。对大学生创业进行指导, 规避风险, 强化决策的科学性。对太阳能市场的风险进行预警, 让企业的经营更加成熟和持重。群策群力, 集中大家的智慧, 一起把攀枝花的太阳能产业做好。3、重点发展钒电池钒电池 (VRB) 是世界技术最先进、最接近产业化的高效可逆燃料电池, 具有功率大、容量大、效率高、成本低、
7、寿命长、绿色环保等一系列独特优点, 在光伏发电、风力发电、电网调峰、分布电站、通讯基站、UPS 或 EPS、电动公交、军用蓄电等广阔领域有着极其良好的应用前景。钒电池在国外已趋商业化, 应用于电网负荷平衡、风力混合发电、太阳能储能、大功率应急电源等方面。预计到 2020 年, 世界钒电池市场规模将达到 72500 亿元, 比 2010 年增长 574.42%。从国内来看, 预计到 2020 年, 这一规模将达到 16300 亿元, 比 2010 年增长209%。由于太阳能存在的间断性、随机性和不稳定性的缺点, 因此必须开发储能技术。传统储能技术容量小、寿命短、维护成本高等劣势, 调峰功能差。钒
8、电池通过钒离子在正、负极液体中电化学反应, 产生电子交换并形成电流和正负极电位差, 将电能存储在正负电解液中, 解决了一般蓄电池自放电问题, 因此钒电池能量转换效率高、蓄电容量大、运行安全和环境友好, 可以达到提高能源使用效率、节约现有能源、减少污染、最终达到节能减排的目的。由于钒电池是大功率储能设备, 与太阳能有效结合, 可促进钒电池技术进步和成熟。攀钢研究院自 2002 年开始进行全钒液流电池及关键材料产业化研究, 掌握了电解液制备、关键材料、电池基本结构、电池组装等技术, 建立了钒电池应用研究的试验平台, 形成了多项具有自主知识产权的专有技术。在电解液、电极改性处理、导电塑料集流体制备和
9、电池结构等方面获得和正在申请的国家发明专利有 8 项, 实用新型专利 2 项。攀枝花丰富的太阳能资源, 结合攀枝花在钒电池方面的技术优势, 培养攀枝花太阳能产业核心竞争力, 是打造攀枝花太阳能制造产业特色的突破口。加大发展和研究钒电池, 不仅要加大钒电池的投入和人才培养, 更要加强钒电池知识产权的研究与保护, 扶持钒电池的商业化和产业化, 发展太阳能配套产业, 以钒电池为突破口, 打造太阳能制造产业配套基地。4、强化钒钛黑瓷的研发钒钛黑瓷密度 2.9g/cm3, 吸水率0.3%, 抗弯强度 60100MPa, 阳光吸收率0.9, 红外辐射率 0.830.95, 具有高度的化学稳定性, 无毒、无
10、害、无放射性、不腐蚀、不老化、不退色。在使用过程中不会产生二次污染, 这是由于钒钦黑瓷在高温烧制过程中将大量的可溶性铬、钒等转变成不溶盐, 其强度比普通陶瓷几乎高一倍, 是典型的功能材料和能源材料, 已在建筑装饰、能源利用、远红外等领域都得到了广泛的推广和应用。钒钛黑瓷太阳能板以工业废弃物提钒尾渣为主要原料, 再加上比较便宜的陶土由连续辊道窑经 1200烧制而成, 具有足够的结构强度和刚性。钒钛黑瓷具有很低的生产成本, 与普通建筑陶瓷或普通耐火材料相接近, 大规模专业化生产成本可达到 8002000 元/吨制品。优良的理化性能以及良好的光热转换性能, 历经 10 年而未见性能衰减, 可以作为光
11、热转换元件的基体材料和结构材料, 是制造太阳能房顶最好的材料之一。该材料不但可以贴在墙上, 放在地面上, 而且可以放在建筑物屋顶上, 也可以单独做支架放在上面, 使用较灵活。经国家太阳能热水器质量监督检验中心检测, 它对太阳能的吸收率为 0.95, 并且吸收率不随时间衰减, 具有与建筑物相同的使用寿命。攀钢冶炼钢铁过程中年产钒渣 20 余万吨, 从中提钒后产出弃渣 20 万吨左右称作提钒尾渣, 主要堆存、填坑、筑路、用作水泥调铁剂等, 因生产钒钛而产大量的提钒尾渣, 钒钛黑瓷太阳能板利用工业废弃物提钒尾渣为主要原料生产加工而成, 变废为宝, 同时也减少了提钒尾渣对环境的污染。5、开发太阳能创意
12、旅游产品资源有限, 创意无限。利用攀枝花丰富的太阳能资源, 可以开发太阳能创意产品, 让生活增添色彩, 充实攀枝花旅游产业的内容, 体现阳光康养的核心理念。例如:太阳能玩具、太阳能工艺品等等, 这些创意产品可能科技含量并不高, 但是充满生活情趣, 让到攀枝花旅游的游客忍俊不禁, 作为攀枝花旅游购物的纪念品。开发太阳能烧烤设备, 让游客旅游时, 提升生活的情调和质量。太阳能烧烤设备可以降低对木材的消耗, 降低污染, 而且降低烧烤产生的有害化学物质。开发太阳灶台, 在农村地区推广使用。充分发挥创新能力, 设计创意产品, 提升攀枝花阳光花城旅游的特色。参考文献1关于印发攀枝花市太阳能利用和产业发展规划的通知EB/OL.http:/ 2011-11-08. 2杨绍利, 马兰, 刘金凤, 雷卓君.利用攀西钒资源研究开发钒功能材料展望J.钢铁钒钛, 2016, 37 (2) :84-91. 3刘春娜.钒电池大规模储能技术的亮点J.电源技术, 2012, 36 (1) :11-13. 4许建华, 曹树梁.钒钛黑瓷制作中空太阳板J.山东陶瓷, 2005, 28 (4) :44-45. 5修大鹏, 王启春, 杨玉国, 谷胜利, 孙启正.钒钛黑瓷的制造工艺及其在现代工业中的应用J.中国陶瓷, 2008, 44 (4) :41-43.
