納米比亞關(guān)于熱虹吸與光伏-熱系統(tǒng)比較的研究在2026年國際電子研究委員會（ISEC）上引起了關(guān)注

2026年5月28日

2026年在奧地利格拉茨舉行的ISEC，成為能源轉(zhuǎn)型的重要國際會議場所。來自42個國家的約550名專家齊聚一堂，討論技術(shù)發(fā)展、全球科研合作、監(jiān)管框架及可再生能源項目。該會議由奧地利研究機構(gòu)AEE INTEC第四次主辦。來自IEA SHC 69任務(wù)2030太陽能熱水的兩位專家介紹了此次國際合作成果：來自納米比亞科技大學的Joseph Shigwedha和津巴布韋國立科學技術(shù)大學的Samson Mhlanga教授。照片顯示了小組討論，Mhlanga在右側(cè)發(fā)言，AEE INTEC工業(yè)系統(tǒng)負責人Wolfgang Gruber-Glatzl在左側(cè)主持。觀眾對熱虹吸與光伏加熱系統(tǒng)并排比較的首批結(jié)果表現(xiàn)出強烈興趣。
照片：貝爾貝爾·埃普

在過去3年半中，約有50位來自世界各地的專家參與了第69任務(wù)，分析了兩種可靠且經(jīng)濟高效的太陽能熱水技術(shù)——熱虹吸式太陽能熱水器和光伏直熱系統(tǒng)的市場狀況、技術(shù)挑戰(zhàn)以及培訓和標準化需求。

Mhlanga解釋了南部非洲如何從第69任務(wù)內(nèi)的國際合作中受益：“該任務(wù)尚未直接改變南部非洲市場，但它為更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)、提升的技能和更強的標準奠定了重要基礎(chǔ)。”他補充說，這項工作幫助驗證了已適合本地條件的技術(shù)，支持切實可行的采納路徑，避免引入不合適的解決方案。

第69任務(wù)也增強了南部非洲研究人員的信心。“第69任務(wù)幫助我們認識到，我們不僅可以作為系統(tǒng)受益者，還可以通過數(shù)據(jù)分析和實地實驗工作為全球研究做出貢獻，”姆蘭加在演講中強調(diào)。

太陽能熱水系統(tǒng)創(chuàng)新測試配置

一個例子是Shigwedha提出的一項比較研究。納米比亞能源研究所在Soltrain的支持下安裝并監(jiān)控了三套不同的太陽能熱水系統(tǒng)。Soltrain是推動SADC地區(qū)太陽能和可再生熱能系統(tǒng)培訓和示范項目的區(qū)域性倡議。

測試裝置包括兩個熱虹吸系統(tǒng)——一個配備2.52平方米平板集熱器，另一個配備2.42平方米真空管集熱器——以及一個配備5.2平方米光伏面板的PV-HEAT系統(tǒng)。這三種系統(tǒng)均使用200升儲罐。產(chǎn)生的熱量通過熱交換器傳遞到儲罐中。

這代表了一種創(chuàng)新的測試配置，因為三個系統(tǒng)在相同的邊界條件下運行，并且在同一統(tǒng)一的方法論框架內(nèi)。因此，本研究為技術(shù)比較提供了比單獨案例研究更為穩(wěn)健的基礎(chǔ)。

監(jiān)測安裝在一個容器頂部的三套太陽能熱水器系統(tǒng)（左），以及內(nèi)部一個小規(guī)模熱水需求系統(tǒng)（右）。照片：納米比亞能源研究所

真實操作條件下的監(jiān)測

自2025年12月起，熱量計測量了這三種系統(tǒng)的能量輸出，溫度傳感器則在集熱器出口和儲罐頂部收集數(shù)據(jù)。前四個月的監(jiān)測顯示，平板集熱系統(tǒng)實現(xiàn)了最高效率。該裝置產(chǎn)生了515千瓦時的太陽能熱量，效率為40%。相比之下，光伏直熱系統(tǒng)產(chǎn)生了386千瓦時的發(fā)電，效率為15%（見下表）。
希格韋達解釋說，平板集熱器在高日照期間表現(xiàn)尤佳，但在多云條件下輸出顯著下降。例如，每日照射下降70%，平板集熱系統(tǒng)中能產(chǎn)能減少80%，而光伏直熱系統(tǒng)為65%。

在線監(jiān)控三套太陽能熱水系統(tǒng)，中間有三個熱量計，儲水槽和集熱器出口內(nèi)有不同的溫度傳感器。
圖示：納米比亞能源研究所

帶平板集熱器的熱虹吸系統(tǒng)

帶真空管集熱器的熱虹吸系統(tǒng)

太陽能直熱系統(tǒng)

太陽輻照

1,291千瓦時

1,240千瓦時

2,662千瓦時

產(chǎn)熱量

515千瓦時

377千瓦時

386千瓦時

效率

40%

30%

15%

2025年12月至2026年3月的太陽能產(chǎn)量監(jiān)測來源：納米比亞能源研究所

希格韋達總結(jié)道：“我們發(fā)現(xiàn)平板集熱器能產(chǎn)出最高，而光伏熱系統(tǒng)對輻照波動影響較小。”他還指出，整體系統(tǒng)成本相對接近。同時，光伏直熱系統(tǒng)具有優(yōu)勢，因為它們可以集成到微型電網(wǎng)中，而微電網(wǎng)在農(nóng)村地區(qū)日益普及。多余的電力隨后可以輸送到本地電網(wǎng)。

據(jù)希格韋達稱，納米比亞大多數(shù)消費者仍偏好平板集熱器，因為它們在本地條件下表現(xiàn)良好且維護更為便捷。相比之下，真空管集熱器更為脆弱，需要更謹慎的操作。他還指出，由于所有組件均為進口，且其最終應用未被官方監(jiān)控，因此難以追蹤納米比亞不同太陽能熱水系統(tǒng)的市場份額。編譯 陳講運

ISEC 2026的討論表明，熱虹吸和光伏供熱系統(tǒng)在南部非洲的能源轉(zhuǎn)型中都能發(fā)揮重要作用。雖然平板集熱器目前在納米比亞條件下能輸出最高能量，但光伏直熱系統(tǒng)提供了更大的靈活性和更易集成到新興微型電網(wǎng)中。第69任務(wù)中開展的工作不僅提供了寶貴的技術(shù)數(shù)據(jù)，還加強了區(qū)域研究能力和太陽能熱水領(lǐng)域的國際合作。

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