太阳能干燥技术应用前景及概况.pdfVIP

众所周知，能源是经济建设和社会发展的重要物质基础，随着我国经济的快速增长和人民生活水平的不断提 高，对能源的需求也随之递增。目前中国已经是世界第二大能源消费国，其用量相当于美国的1/3。但中国人 口众多，人均资源不足世界平均水平的一半，要实现2020年国内生产总值比2000年翻两番的目标，全国能源消 耗至少比2000年翻一番，能源的供需矛盾将进一步加剧。而且煤、石油、天然气等常规能源是不可再生，并最 终面临枯竭的能源。同时随着能源需求迅速增长，由此造成的环境污染也日趋严重，我国正面临着前所未有的 能源与环境的双重巨大压力。我国能源利用率低，单位GDP能耗是世界平均水平的3倍。为发达国家的4-6倍， 美国的3.5倍，日本的10倍。据有关专家估计，如果把中国的环境污染因素考虑在内，国民生产总值GDP大约将 下降两个百分点，因为要清除空气中的污染物大约是所需燃料费用的10倍左右[1、2]。大气污染的日益加剧不 仅给国民经济造成了巨大损失，也给人民生活与健康带来了巨大危害。据世界银行评估，环境污染所致疾病造 成的损失占中国GDP的2%-3%，每年有40万人因空气污染而过早死亡，全国还有不少的人喝着受不同程度污染的 水[3]。     2006年4月国务院总理温家宝主持召开的国家能源领导小组会议上指出[4]：能源问题关系我国经济发展、 社会稳定和国家安全。必须坚持开发与节约并重、把节约放在首位的方针，采取更加有力的措施全面推动能源 节约，大力发展可再生能源[5]。我国能源供求矛盾将长期存在，确保能源安全，构筑稳定、经济、清洁的能 源供给体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展，是我国现代化建设中一项长期的重大战略任 务。     干燥作业涉及国民经济的广泛领域，同时也是我国的耗能大户之一，所用能源占国民经济总能耗的12%左 右[6]。有的行业如木材干燥的能耗，约占企业总能耗的40%-70%[7]。另外,干燥过程造成的污染又常常是我国 环境污染的重要来源，因此干燥技术的节能与环保问题十分重要。     太阳能是清洁、廉价的可再生能源，取之不尽用之不竭。每年到达地球表面的太阳能辐射能约为目前全世 界所消耗的各种能量的1万多倍。我国有较丰富的太阳能资源，约有2/3的国土年辐射时间超过2200小时，年辐 射总量超过5000MJ/m2。全年照射到我国广大面积的太阳能相当于目前全年的煤、石油、天然气和各种柴草等 全部常规能源所提供能量的2000多倍。全国各地太阳年辐射总量为3340～8400MJ／m2，中值为5852MJ／m2。从 我国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、宁夏南部、甘肃、内蒙古南部、山西北部、陕西北部、 辽宁、河北东南部、山东东南部、河南东南部、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海 南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大，尤其是青藏高原地区最大。全国以四川 和贵州两省及重庆市的太阳年辐射总量最小，尤其是四川盆地最低[8、9]。     太阳能干燥比较适于农副产品的干燥，一般温度在60℃以下，不会破坏食品的营养价值，；木材采用太阳 能预干不仅节能，还可以防止因为干燥温度过高，而使木材开裂、变形。     太阳能干燥技术的应用概况     国外应用概况     利用太阳能干燥技术的研究和推广应用工作，已在世界上许多国家展开，研究工作主要在发达国家如美 国、英国、法国、德国、加拿大、澳大利亚、新西兰和日本等国[7、10]。 早在上世纪七、八十年代，美国、德国、英国、法国等发达国家就在本国和一些发展中国家建立了不同规模的 太阳能干燥试验装置，初期以小型为主，也有较大规模的太阳能干燥系统。在美国太阳能干燥设备已有一定批 量的商业性生产，受到小型干燥用户的欢迎。印度、泰国、印度尼西亚等国也有小批量的商业性应用，然而在 欧洲商业性的太阳能干燥室则较少[8、9]。     太阳能干燥的推广应用大部分在热带和亚热带国家如南非、斐济、乌干达、尼日利亚、巴西、菲律宾、泰 国、印度、印度尼西亚、孟加拉及中国(包括台湾)等国[11..12]。泰国早在上世纪八十年代就推广使用一种太 阳能干燥器，烘干谷物，在非收获季节，还可以用于干燥胡椒、辣椒、咖啡豆、小虾等，全年都可收益。泰国 采用太阳能作为辅助能源与常规能源配合干燥烟叶，试验证明能有效地节约30%-40%的常规能源。甚至在马来 西亚这样的高温多雨地区也在推广使用简易廉价的太阳能干燥装置，他们认为：太阳能干燥装置成本低，易于 制造，可以较好地解决谷物一年三熟的干燥问题。印度研制了太阳能与烟气联合的谷物干燥机，日干燥能力为 650-1000kg/d。，也有每小时干燥能力为