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　　導語：作者身處澳洲大陸，這里陽光充足，空氣清新，是利用太陽能和開展太陽能熱利用技術研究的絕佳地點。
　　1 澳大利亞的太陽能資源
澳大利亞位于南半球的南太平洋上，是一個與世界其它國家隔離的大陸島國。是全世界最小的洲，同時亦是全世界最大的島嶼。它是世界第六大國家，排在俄羅斯、加拿大、中國、美國及巴西之后，面積約770萬平方公里。澳大利亞是世界上太陽能資源最好的國家之一，其單位面積的年輻照量為1500-1900 kWh/m²/year。圖1和圖2分別列出了其年平均日輻照量和年平均日法向直射輻照量^[1] 。

　　2 太陽能熱水器技術及應用
　　2.1 澳大利亞的生活環境適合發展太陽能熱利用技術
澳大利亞幅員遼闊，人口稀少，除悉尼、墨爾本等大城市的中心區域高樓林立外，其余大部分地區以獨立房屋為主，圖3為本文作者拍攝于紐卡斯爾市郊一個高爾夫球場接待中心。澳大利亞人們居住的主要是一層或二層房屋，而且多數家庭都有車庫、草地等，屋頂均非常適合安裝太陽能熱水器。

　　2.2 澳大利亞的太陽能熱水器技術及應用現狀
目前澳大利亞廣泛使用的有真空熱水器（如圖4^[2]）和平板熱水器（圖5^[3]）。雖然每個州都有相應的太陽能熱水器安裝的補貼政策，但目前的市場開發不成功，在家用熱水器中的占有率僅為8-10%，雖然在過去的5年里有3-4%的增長率^[4]。

　　3 太陽能空調
目前澳大利亞境內大約有十余處太陽能空調的示范系統，其中伊卡丘地區保健院的太陽能空調系統是規模最大的項目，該項目采用真空管式集熱器和單級吸收式致冷機，項目總投資219.1萬澳元，于2011年3月開始投入運行，設計容量220kWth，以水為傳熱流體，使用了1632根真空吸熱管，吸收式致冷機功率為500kW，并設有10000噸的儲熱水箱，每年可節約電量38.2萬度，緩解當地峰值電網的13%負荷，減少547噸的二氧化碳排放 ^[5] 。其集熱系統如圖6^[5]所示。

　　2007年在紐卡斯爾地區采用50㎡槽式集熱器的REDI太陽能致冷示范項目投入運行，其槽式集熱器模塊開口尺寸為1.2m，長度為 24m，可以產生230℃熱源，也可以用于有機工質朗肯循環發電系統。

　　4太陽能熱發電
　　4.1 產業發展現狀
澳大利亞一直很重視太陽能熱發電的發展，目前已經建成的太陽能熱發電示范系統很多。
　　（1）槽式太陽能熱發電
澳大利亞國立大學（ANU）在2005年研制了新型槽式集熱器，如圖8^[7]所示。在槽式集熱器的產業化方面，澳大利亞的公司并未定位于高溫太陽能熱發電領域，而是研發了小開口尺寸的槽式集熱器用于產生250℃以下的熱源供太陽能致冷、有機朗肯循環發電等方面應用。

　　(2)線性菲涅爾式太陽能熱發電
在新南威爾士州獵人谷地區的Liddell 電站內建成了總計18500平方米的線性菲涅爾式集熱系統，由Areva Solar和 Novatec Solar共同完成，為燃煤火電站的給水系統進行預熱^[8]。2013年Areva Solar公司成功建成承建44 MWth的線性菲涅爾太陽能集熱系統為Kogan Creek 250Mwe燃煤火力發電站進行給水預熱^[9]。

　　 (3)塔式太陽能熱發電
如圖10所示的Lake Cargelligo塔式電站，裝機容量3MWe，采用石墨進行吸熱和儲熱直接加熱水產生過熱蒸汽，其過熱蒸汽溫度可高于500℃。該系統由澳大利亞Graphite Energy公司研制，具備良好應用前景。

　　澳大利亞聯邦科學與工業研究組織( Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation ) 澳大利亞聯邦科學與工業研究組織( Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation ) CSIRO在紐卡斯爾建成了一座500 kWth和1.5 MWth的塔式太陽能集熱裝置用吸熱器、化學反應器等測試研究。本文作者現場拍攝照片如圖11所示。作為澳大利亞最大的太陽能熱發電及高溫熱利用研究機構，這兩套裝置完成諸多新技術的開發。

　　(4)碟式太陽能熱發電
澳大利亞國立大學在大面積碟式聚光器方面進行了卓有成效的研究工作，先后開發了出了反射面積400㎡和500㎡的碟式聚光器,如圖12所示。

　　 4.2 澳大利亞政府可再生能源機構太陽能熱利用研究項目
澳大利亞政府對太陽能熱利用技術極為重視，表1摘錄了近5年內澳大利亞政府可再生能源機構公布的研究項目。

項目承擔單位	項目名稱	政府投資 （萬澳元）	總投資 （萬澳元）
澳大利亞國立大學Australian National University	高性能碟式聚光器用吸熱器技術	143.621	143.621
Barbara Hardy Institute	高溫儲熱技術測試平臺	68.95	240
CSIRO	先進儲熱技術	350	720
CSIRO	澳大利亞太陽能熱利用研究計劃ASTRI	3500	8730
CSIRO	利用太陽能重整合成氣的聯合循環技術	25.1454	70
CSIRO	大規模應用的聚光型太陽能聯合系統	70	190
CSIRO	先進循環的吸熱器優化技術	120	320
CSIRO	太陽能空氣輪機系統	310	1060
CSIRO	太陽能驅動的超臨界二氧化碳布雷頓循環	250	624
CSIRO	太陽能混合燃料	160	390
CSIRO	太陽能熱利用研究基地	500	500
CSIRO	聚光型太陽能熱系統中的熱電發電機	220	470
Granite Power	太陽能驅動的超臨界有機工質朗肯循環發電和工業供熱技術	81.2	700
RATCH-Australia	Collinsville火力電站改造為太陽能或燃氣混合發電可行性研究	250	560
Vast Solar	聚光型太陽能熱利用中太陽能陣列性能模型驗證	43.7243	130

　　4.3 澳大利亞太陽能熱利用計劃ASTRI簡介^[13]
作為目前澳大利亞投資最大的太陽能熱利用項目，ASTRI由CSIRO，6所澳大利亞大學和美國2個科研機構和1個大學的研發人員組成，分別為：
澳大利亞國立大學Australian National University
昆士蘭大學University of Queensland
阿德萊德大學University of Adelaide
弗林德斯大學Flinders University
南澳大學University of South Australia
昆士蘭科技大學Queensland University of Technology
美國國家可再生能源實驗室US National Renewable Energy Laboratory (NREL)
美國桑迪亞國家實驗室Sandia National Laboratories
亞利桑那州立大學 Arizona State University.
項目預計總投資為8730萬澳元，國際能源署太陽能熱發電與熱化學組織的現任執行主席Manuel Blanco博士為該項目的主任。該項目目標是降低太陽能熱發電的成本至0.12澳元/kWh，2016年目標是降到 0.20澳元/kWh，2020年實現0.12澳元/kWh。電力品質具有很好的調度性能。項目的主要節點目標包括：
節點 1: 減少初投資：減少建造太陽能熱發電站的成本，由澳大利亞國立大學和弗林德斯大學負責；
節點2: 提高容量因襲：提高電站的運行小時數以實現向電網輸送更多的電力，由CSIRO和南澳大學負責。
節點3: 提高系統效率:增加發電量同事降低成本，由昆士蘭大學和 CSIRO負責。
節點4: 增加產品價值：減少太陽能熱發電站的運行和維護成本，又阿德萊德大學和昆士蘭科技大學負責。
這些節點目標的實現均將和美國的可再生能源實驗室、桑迪亞國家實驗室和亞利桑那州立大學共同合作完成。該研究項目將利用世界領先的經濟模型，知識共享和教育計劃支持。
澳大利亞人口僅有2300萬，但對于技術創新能力并不落后，在太陽能熱利用領域中的石墨吸熱儲熱的塔式發電技術、小開口尺寸槽式集熱器技術、大面積碟式聚光器技術和太陽能合成氣技術等均獨具特色。寬松的科研氛圍和豐厚報酬可以吸引高水平的研究人員，國際化的視野可以確保其技術和研究方向走在世界前列。

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