CSPPLAZA光熱發電網報道:隨著雙碳(tan)行(xing)(xing)動在(zai)全球(qiu)范圍(wei)內(nei)廣泛推進,多(duo)行(xing)(xing)業多(duo)領域都在(zai)積極嘗試利用清潔(jie)(jie)能(neng)源(yuan)替代來實現減(jian)排目標,而光伏和光熱(re)兩種太(tai)陽能(neng)清潔(jie)(jie)利用方式都在(zai)獲得(de)更多(duo)機會(hui)。
光(guang)熱(re)利用(yong)方面,伴隨中國(guo)首批光(guang)熱(re)示范項目告(gao)一段落并開啟“光(guang)熱(re)+”一體化基地新征程,光(guang)熱(re)發(fa)電技術已逐步發(fa)展(zhan)成熟(shu)并開始助(zhu)力電力生(sheng)產以外的很多新領域實(shi)現(xian)減脫碳(tan)目標。
從(cong)全球角(jiao)度來看,目前光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)技術的觸角(jiao)已不斷深入(ru)到(dao)油田、制氫、采礦、水泥生產(chan)、建(jian)筑供(gong)(gong)暖供(gong)(gong)熱(re)、啤酒生產(chan)等行業領(ling)域,其既可發(fa)電(dian)(dian)又可供(gong)(gong)熱(re)還可熱(re)電(dian)(dian)聯產(chan)的多(duo)面手屬(shu)性使其可以(yi)在更多(duo)用能領(ling)域中獲(huo)得機會。
以下是光熱發電技術(shu)在(zai)相(xiang)關領(ling)域應用(yong)的一(yi)些進(jin)展和實(shi)際(ji)案例:
一、油田領域
中國石化勝利油田孤東槽式太陽能集熱器
2021年,中國(guo)石化勝利油田孤東827平5井采(cai)用的槽(cao)式太陽能集熱器順利投(tou)用。
該設備(bei)(bei)采(cai)用“槽式太(tai)陽能(neng)+相變(bian)蓄(xu)熱全天候(hou)太(tai)陽能(neng)”一體(ti)機(ji)技(ji)術,光(guang)熱轉化效率可達(da)75%,集熱溫度能(neng)夠達(da)到300℃。此設備(bei)(bei)實現了晝夜對原(yuan)油(you)進(jin)行加(jia)熱,替代了原(yuan)來的燃氣(qi)加(jia)熱爐,年節約燃氣(qi)費6.5萬(wan)元(yuan),年減少二氧化碳排放86噸。
二、礦業領域
1、北京兆陽線性類菲涅爾式聚光集熱系統鋰業供能項目
某鋰(li)業公司在(zai)鹵水(shui)中提(ti)取鋰(li)的(de)(de)過程中需要大量的(de)(de)熱,熱源成(cheng)(cheng)為制(zhi)約(yue)生產成(cheng)(cheng)本以及影響碳排放問題的(de)(de)關鍵因素(su),其采(cai)用北京(jing)兆(zhao)陽(yang)的(de)(de)線(xian)性類菲涅爾式聚光(guang)集熱系(xi)統(tong)進行清潔供熱,該系(xi)統(tong)采(cai)用水(shui)工質(zhi),配備大容量水(shui)罐蓄熱裝(zhuang)置,在(zai)正常氣候(hou)條(tiao)件下,可保證(zheng)24小時穩定(ding)供熱。北京(jing)兆(zhao)陽(yang)太陽(yang)能(neng)供熱成(cheng)(cheng)本已遠(yuan)低于(yu)燃(ran)氣供熱成(cheng)(cheng)本,這得益于(yu)一系(xi)列的(de)(de)技術創新成(cheng)(cheng)果,大幅減少了首次(ci)建設成(cheng)(cheng)本以及項(xiang)目后續運維成(cheng)(cheng)本。
據測(ce)算,該項目建(jian)成后(hou),全(quan)年供熱熱水總(zong)量(liang)約(yue)1500萬(wan)噸(dun),全(quan)年供熱總(zong)量(liang)超過150萬(wan)吉焦(jiao)。與燃煤鍋(guo)爐供熱方案相比(bi),每年可減少(shao)二氧化碳排放(fang)約(yue)13萬(wan)噸(dun),二氧化硫約(yue)3910噸(dun),氮(dan)氧化物約(yue)1825噸(dun),減碳效(xiao)果顯著。
2、西藏扎布耶鹽湖綠色綜合開發利用萬噸電池級碳酸鋰項目“光伏+光熱”供能項目
2022年2月,西(xi)(xi)藏(zang)礦業發展股份有限公司控股子(zi)公司西(xi)(xi)藏(zang)日(ri)喀則扎(zha)布(bu)耶(ye)鋰(li)業高科技有限公司與國家電投集團西(xi)(xi)藏(zang)能源有限公司簽訂了西(xi)(xi)藏(zang)扎(zha)布(bu)耶(ye)鹽湖(hu)綠色綜合開(kai)發利用萬噸電池級碳酸鋰(li)項目的供(gong)能合同。
該項目(mu)(mu)計劃采用BOO模(mo)式配套(tao)建設“光(guang)伏(fu)+光(guang)熱(re)”項目(mu)(mu)解決用電問題(ti)。據悉(xi),該項目(mu)(mu)配置4.2萬千瓦光(guang)熱(re)、7萬千瓦光(guang)伏(fu)和(he)105MWh/52.5MW儲(chu)(chu)能,光(guang)熱(re)鏡場面積58萬㎡,儲(chu)(chu)熱(re)時長24小時。
三、光熱制氫
2021年底(di),美(mei)國光熱技術企(qi)業Heliogen和(he)美(mei)國燃料大廠Bloom Energy在(zai)加利福尼亞(ya)州(zhou)舉行的(de)一次演示(shi)中(zhong)成功利用光熱發電(dian)技術生產出綠(lv)色氫燃料,演示(shi)中(zhong)應用了Heliogen設計制造的(de)“Sunlight Refinery?”聚光集(ji)熱系(xi)統(tong),該(gai)系(xi)統(tong)與Bloom Energy公司的(de)固體氧化物高(gao)溫電(dian)解槽(cao)進行搭配并為后者提供能源(yuan)。
Heliogen方(fang)(fang)(fang)面(mian)表(biao)示(shi)(shi),從測(ce)試結(jie)果(guo)來看,利用(yong)其光(guang)熱(re)發電(dian)技術(shu)制氫(qing)(qing)相比光(guang)伏制氫(qing)(qing)可以實現更加緊湊的(de)設計并降(jiang)低(di)(di)生產(chan)成本(ben)(ben),本(ben)(ben)次成功示(shi)(shi)范也意味著雙(shuang)方(fang)(fang)(fang)在(zai)推進(jin)綠氫(qing)(qing)替代化(hua)石燃(ran)料(liao)走(zou)向商(shang)業化(hua)和工業應用(yong)方(fang)(fang)(fang)面(mian)邁出了重要一(yi)步(bu)。根據(ju)Heliogen方(fang)(fang)(fang)面(mian)測(ce)算,利用(yong)其光(guang)熱(re)發電(dian)技術(shu)制氫(qing)(qing)的(de)生產(chan)效率比傳統低(di)(di)溫質子交換(huan)膜和堿(jian)性(xing)電(dian)解槽高45%左右。據(ju)悉,用(yong)于綠氫(qing)(qing)生產(chan)所耗費的(de)電(dian)力幾(ji)乎決定(ding)了這種(zhong)可再生燃(ran)料(liao)80%的(de)成本(ben)(ben),通(tong)過使用(yong)光(guang)熱(re)發電(dian)技術(shu),所耗費電(dian)量(liang)大大降(jiang)低(di)(di),從而(er)可有效降(jiang)低(di)(di)氫(qing)(qing)氣的(de)生產(chan)成本(ben)(ben)。
四、水泥生產
2022年初,全(quan)球(qiu)主要(yao)水(shui)泥生(sheng)產商CEMEX與(yu)瑞士光熱技術企業Synhelion宣(xuan)布(bu)成功(gong)(gong)首(shou)次將(jiang)水(shui)泥熟料生(sheng)產過程(注(zhu):水(shui)泥熟料是水(shui)泥的(de)(de)半成品)與(yu)Synhelion的(de)(de)塔(ta)式聚(ju)光熱利用系統結合(he)起(qi)來并成功(gong)(gong)完成生(sheng)產,該創新也邁出(chu)了合(he)作(zuo)雙方(fang)開發完全(quan)由太(tai)陽(yang)能驅動水(shui)泥廠的(de)(de)重要(yao)一步。
圖:位于(yu)西班牙馬德里附近、成功生(sheng)產出(chu)太陽能(neng)熟料(liao)的塔式系(xi)統(來自Synhelion)
據悉(xi),水泥熟料是在(zai)接(jie)近1500°C的(de)溫(wen)度下(xia),將石(shi)灰石(shi)、粘土和其他材料在(zai)回轉(zhuan)窯(yao)中熔合而成。傳統工(gong)藝中,通(tong)常(chang)使用(yong)化(hua)石(shi)燃(ran)料來加熱回轉(zhuan)窯(yao),其直接(jie)排放(fang)約(yue)40%的(de)二氧化(hua)碳。而用(yong)太(tai)陽能完全取代化(hua)石(shi)燃(ran)料則是該行業(ye)到2050年實現碳中和的(de)一個重(zhong)要措施。
五、啤酒生產
2021年8月,世界第四大釀酒集團、丹麥跨國企業嘉士伯(Carlsberg)在希臘安裝一套被該公司稱之為彼時市場上最高效的太陽能集熱系統。據悉,應用于該項目的太陽能集熱器將由專門從事工業加熱過程技術的瑞典公司Absolicon負責設計和制造。
擁有(you)數十個啤(pi)酒品牌的(de)嘉士(shi)(shi)伯(bo)的(de)短期目標是(shi):到2022年(nian)其啤(pi)酒廠100%的(de)電(dian)力來(lai)自可再生(sheng)能(neng)源,并(bing)實(shi)現(xian)(xian)零(ling)煤使(shi)用(yong)。同時,嘉士(shi)(shi)伯(bo)方面(mian)希望利用(yong)上述太陽能(neng)集熱系(xi)統產(chan)生(sheng)的(de)熱量來(lai)減少生(sheng)產(chan)過程中化石(shi)燃料的(de)使(shi)用(yong),并(bing)助力嘉士(shi)(shi)伯(bo)啤(pi)酒廠到2030年(nian)實(shi)現(xian)(xian)零(ling)碳排放的(de)遠(yuan)期目標。
六、建筑供暖供熱
1、龍騰光熱新型分布式(shi)零碳能源系統
2020年底,采(cai)用(yong)了(le)常(chang)州龍騰光熱(re)(re)(re)科(ke)技(ji)股份有限公司新型(xing)菲涅(nie)爾模(mo)塊化(hua)系(xi)統(tong)(tong)建設的(de)(de)山西轉(zhuan)型(xing)綜(zong)改示范區(qu)(qu)光熱(re)(re)(re)零碳能源系(xi)統(tong)(tong)項(xiang)(xiang)目(mu)正式竣(jun)工驗(yan)收并(bing)交(jiao)付業主(zhu)方使用(yong),業主(zhu)方充分利用(yong)中深(shen)層(ceng)地(di)熱(re)(re)(re)源+淺層(ceng)地(di)源熱(re)(re)(re)泵+太陽(yang)能熱(re)(re)(re)源等多種(zhong)清潔(jie)能源和可再生(sheng)能源實施(shi)供(gong)暖服務工程項(xiang)(xiang)目(mu),也是業主(zhu)方首次采(cai)用(yong)常(chang)州龍騰光熱(re)(re)(re)零碳系(xi)統(tong)(tong)實現了(le)區(qu)(qu)內的(de)(de)居民供(gong)暖。
該系統(tong)在試運行期(qi)間,實測瞬(shun)時功率可達60KW,累計(ji)供熱(re)量已(yi)達162GJ,圓滿通過業主的驗收正式交付使用。
2、成都博昱拉薩金谷飯店槽式太陽能供項目
2021年9月,由成都博昱新能源有限公司建設的拉薩金谷飯店槽式太陽能供項目完成安裝調試并順利竣工。該系統采用成都博昱TRP-P型槽式太陽能集熱器,可源源不斷為酒店提供清潔能源。
根(gen)據(ju)測算,該(gai)項目將產生如下環境效益:1、年(nian)節約標煤169680kg;2、年(nian)CO2減排(pai)(pai)418742kg;3、年(nian)SO2減排(pai)(pai)12600kg;4、年(nian)NOX減排(pai)(pai)6300kg。
綜上(shang)來看,在碳(tan)(tan)關稅之劍(jian)高(gao)懸的全球(qiu)(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)大環(huan)境下,隨著光熱發電(dian)技術在全球(qiu)(qiu)范(fan)圍內不斷發展(zhan)成熟(shu),其(qi)將有望在更(geng)多行業領域得到施(shi)展(zhan)空間,并助(zhu)力(li)這些領域的清潔能(neng)(neng)源(yuan)轉型并加速其(qi)脫碳(tan)(tan)進(jin)程(cheng)。