中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“打開水龍頭，流出來(lái)的是溫水，我們也能享受像城里人一樣的生活了。”1月7日，山東省巨野縣核桃園鎮(zhèn)吳平坊村，搬入新居的一位村民興奮地說(shuō)。
記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，與一般房屋的“人字坡”房頂不同，吳平坊村的這些新建房屋采用的是向南整體傾斜的“一面坡”房頂。房頂覆蓋的也不是平常所用的紅瓦，而是一塊塊黑色的陶瓷太陽(yáng)能板。正是依靠這些陶瓷太陽(yáng)能板，為住戶提供了取暖和生活熱水。
吳平坊村村支書劉長(zhǎng)存告訴記者，當(dāng)?shù)鼐暥?6度，一般農(nóng)居不取暖，冬天室溫普遍只有-2-6℃，個(gè)別家庭燒煤取暖，平均室溫也難以達(dá)到10℃，不僅易造成霧霾等空氣污染，而且導(dǎo)致了多起煤氣中毒事件。
而搬入裝有陶瓷太陽(yáng)能房頂?shù)男戮雍?，情況則發(fā)生了變化。該村第一排東第一戶的取暖溫度記錄顯示，1月4日清晨6點(diǎn)半，室外溫度0℃，而室內(nèi)溫度達(dá)到13℃。
然而，就是這樣一項(xiàng)有利于節(jié)能減排的清潔能源技術(shù)，正經(jīng)歷著從科技成果走向產(chǎn)業(yè)化的艱難轉(zhuǎn)變。
與建筑一體化 造價(jià)具有競(jìng)爭(zhēng)力
記者從山東省科學(xué)院新材料研究所了解到，吳平坊村新建房屋采用的陶瓷太陽(yáng)能技術(shù)正是該所的曹樹梁技術(shù)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)30年研制成功的。此技術(shù)已獲得中國(guó)發(fā)明專利和日本、澳大利亞專利。為了加快推進(jìn)陶瓷太陽(yáng)能的市場(chǎng)推廣和產(chǎn)業(yè)化，山東天虹弧板有限公司應(yīng)運(yùn)而生。
山東天虹弧板有限公司董事長(zhǎng)、山東省科學(xué)院新材料研究所研究員曹樹梁告訴記者，陶瓷太陽(yáng)板的基體是普通陶瓷，這些無(wú)白度要求的普通陶瓷是已知成本最低、壽命最長(zhǎng)、性能最穩(wěn)定的工程材料之一。不僅如此，陶瓷太陽(yáng)能的制熱性能也很優(yōu)秀。經(jīng)國(guó)家太陽(yáng)能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，陶瓷太陽(yáng)板的陽(yáng)光吸收比為0.94，陶瓷太陽(yáng)能房頂?shù)娜盏脽崃繛?.6MJ，均遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2006年起開始實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50364-2005“民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范”提出太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化的基本要求。然而，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施9年來(lái)，傳統(tǒng)太陽(yáng)能系統(tǒng)仍難以實(shí)現(xiàn)與房頂真正一體化。
在曹樹梁看來(lái)，傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)采用金屬框架結(jié)構(gòu)，單元面積約2㎡，安裝在已經(jīng)建造好的平房頂或斜房頂上。少數(shù)鑲嵌在已經(jīng)建造好的斜房頂上，覆蓋面積小，難以安全、方便安裝和維護(hù)。此外，傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是增量投資，價(jià)格較高，各部件壽命低于建筑壽命。一戶農(nóng)居為1-2間房間取暖需要40㎡以上太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，成本約6萬(wàn)元，因此難以普及。
曹樹梁介紹說(shuō)，相比傳統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，陶瓷太陽(yáng)能房頂可以與原房頂共用結(jié)構(gòu)層、保溫層、防水層，實(shí)現(xiàn)了與建筑結(jié)構(gòu)的一體化，簡(jiǎn)化了房頂結(jié)構(gòu)，主要部件可與建筑同壽命。改傳統(tǒng)的“人字坡”房頂為“一面坡”房頂后，能夠成倍增加采光面積，并且大幅降低了單位建筑面積造價(jià)。
據(jù)了解，吳平坊村陶瓷太陽(yáng)能房頂農(nóng)居單位面積售價(jià)（含太陽(yáng)能房頂與系統(tǒng)）僅為821元，當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)農(nóng)居單位面積售價(jià)為900-1000元。而采用傳統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，其單位面積售價(jià)則接近1500元。
太陽(yáng)能利用的經(jīng)濟(jì)性是其能否普及的關(guān)鍵。為此，曹樹梁和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在保持產(chǎn)品性能的前提下，不斷地挖掘降低造價(jià)的潛力?！坝缅^樁支撐結(jié)構(gòu)代替原來(lái)的框架結(jié)構(gòu)，造價(jià)只是原來(lái)的1/10?！辈軜淞赫f(shuō)。
生產(chǎn)過(guò)程變廢為寶 性能優(yōu)勢(shì)明顯
黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)能板簡(jiǎn)稱陶瓷太陽(yáng)能板，其生產(chǎn)原料是沒(méi)有白度要求的普通陶瓷和釩鈦黑瓷。曹樹梁告訴記者，生產(chǎn)陶瓷太陽(yáng)能板的過(guò)程，本身就是變廢為寶的過(guò)程。
據(jù)了解，以前制造黑色陶瓷需加入鈷、鉻、鎳、釩、鈦、錳、鐵等金屬氧化物，制造成本很高。曹樹梁團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，發(fā)明了以工業(yè)廢棄物——提釩尾渣制造黑色陶瓷的技術(shù)，即釩鈦黑瓷，目前該技術(shù)已獲得多國(guó)發(fā)明專利。
“我國(guó)提釩尾渣產(chǎn)出量居世界首位。釩鈦黑瓷陽(yáng)光吸收比高而穩(wěn)定、是成本最低的太陽(yáng)能吸收材料，可以制造出成本和性能雙重優(yōu)勢(shì)的釩鈦黑瓷太陽(yáng)板?！辈軜淞赫f(shuō)。
傳統(tǒng)上，太陽(yáng)能集熱體通常是金屬平板或真空玻璃管。但是，金屬平板焊接處容易腐蝕，真空玻璃管的真空度會(huì)下降，兩者太陽(yáng)能吸收膜都是在常溫下由太陽(yáng)能吸收材料顆粒聚集形成的分子鍵結(jié)合的膜層，沒(méi)有形成穩(wěn)定礦物，長(zhǎng)期使用，陽(yáng)光吸收比會(huì)衰減，難以形成多孔立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
曹樹梁告訴記者，陶瓷太陽(yáng)能板經(jīng)1200℃燒成，整體是瓷質(zhì)材料，黑瓷陽(yáng)光吸收層可以長(zhǎng)期承受數(shù)百度的溫度而陽(yáng)光吸收比不會(huì)衰減，可以長(zhǎng)期承受海水、苦咸水的腐蝕，經(jīng)過(guò)數(shù)年高溫試驗(yàn)的陶瓷太陽(yáng)能板沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的結(jié)垢現(xiàn)象。
起大早趕晚集 產(chǎn)業(yè)化亟待提速
記者了解到，我國(guó)陶瓷墻地磚產(chǎn)能達(dá)110億平方米以上，占全球70％以上，產(chǎn)能過(guò)剩23億平方米，這些生產(chǎn)線改造、轉(zhuǎn)產(chǎn)陶瓷太陽(yáng)能板所需資金和時(shí)間是新建生產(chǎn)線的1/4左右，不僅可以促進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)陶瓷工業(yè)改造、轉(zhuǎn)型、升級(jí)，而且能夠帶動(dòng)陶瓷太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)迅速崛起。
曹樹梁表示，現(xiàn)在最緊迫的是盡快啟動(dòng)陶瓷太陽(yáng)能市場(chǎng)?！跋Ｍ軌蚪柚唑?qū)動(dòng)和市場(chǎng)推動(dòng)的雙重力量盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?！蹦壳埃沾商?yáng)能集熱系統(tǒng)已獲得山東省建設(shè)廳新產(chǎn)品推廣證書。
據(jù)介紹，一些有眼光的企業(yè)已經(jīng)開始與山東天虹弧板有限公司合作，進(jìn)行陶瓷太陽(yáng)能板的工業(yè)化生產(chǎn)。然而，在業(yè)內(nèi)專家看來(lái)，這樣好的一項(xiàng)技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)化方面的動(dòng)作還是太遲緩了。“早在五六年前，就應(yīng)該推動(dòng)這一技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化。”有熟悉情況的人士向記者表示。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院副院長(zhǎng)郭鐵成長(zhǎng)期關(guān)注陶瓷太陽(yáng)能項(xiàng)目。他表示，陶瓷太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)既不同于傳統(tǒng)的陶瓷產(chǎn)業(yè)，也區(qū)別于傳統(tǒng)的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，而是一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)?！疤沾商?yáng)能業(yè)界亟待建立一個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)，統(tǒng)籌推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。”郭鐵成說(shuō)。
山東建筑大學(xué)相關(guān)專家透露，他們正與山東天虹弧板有限公司保持密切的合作，將著手制定陶瓷太陽(yáng)能在建筑應(yīng)用的一系列標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)更健康發(fā)展。
郭鐵成認(rèn)為，山東天虹弧板有限公司已經(jīng)到了必須實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)頭?！耙獜膯误w創(chuàng)新向集成創(chuàng)新轉(zhuǎn)變；要從單純的制造企業(yè)向設(shè)計(jì)、研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定一體化的服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)變；要從技術(shù)驅(qū)動(dòng)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變；要從直接經(jīng)營(yíng)向資本經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變?！彼ㄗh。
山東省科學(xué)院相關(guān)負(fù)責(zé)人也表示，今后對(duì)于天虹弧板有限公司等旗下企業(yè)，將更多地運(yùn)用市場(chǎng)的手段和股權(quán)的方式實(shí)現(xiàn)管理，幫助企業(yè)更好地適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。
對(duì)于一輩子投身科研的曹樹梁來(lái)說(shuō)，他面臨的新挑戰(zhàn)絲毫不比搞科技發(fā)明輕松：他不得不從科技成果發(fā)明者變?yōu)樾庐a(chǎn)品的市場(chǎng)推廣者；從科學(xué)家轉(zhuǎn)身為企業(yè)家。
