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“十四五”期間，產業(ye)(ye)(ye)結構與用(yong)能(neng)結構優化取得積極(ji)進展(zhan)，能(neng)源(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)利用(yong)效(xiao)率大幅提升，建(jian)成一批綠色工(gong)廠和綠色工(gong)業(ye)(ye)(ye)園區(qu)，研發、示范、推廣一批減排(pai)(pai)效(xiao)果(guo)顯著的低碳零碳負碳技術工(gong)藝裝備產品，筑牢工(gong)業(ye)(ye)(ye)領域(yu)碳達峰基礎。到(dao)2025年(nian)，規模以上工(gong)業(ye)(ye)(ye)單(dan)位增加值能(neng)耗較(jiao)2020年(nian)下降(jiang)13.5%，單(dan)位工(gong)業(ye)(ye)(ye)增加值二氧(yang)化碳排(pai)(pai)放下降(jiang)幅度大于全社會下降(jiang)幅度，重(zhong)點(dian)行(xing)業(ye)(ye)(ye)二氧(yang)化碳排(pai)(pai)放強度明顯下降(jiang)。

“十五五”期間，產業結構布局進一步優化，工業能耗強度、二氧化碳排放強度持續下降，努力達峰削峰，在實現工業領域碳達峰的基礎上強化碳中和能力，基本建立以高效、綠色、循環、低碳為重要特征的現代工業體系。確保工業領域二氧化碳排放在2030年前達

作為眾多工業(ye)企(qi)業(ye)在“煤改氣”、“煤改電”的雙(shuang)替代(dai)改造后，出(chu)現大規模企(qi)業(ye)能(neng)源蒸汽成(cheng)(cheng)本(ben)迅速上(shang)漲，燃料價格向上(shang)帶來的生(sheng)產成(cheng)(cheng)本(ben)不(bu)斷(duan)攀(pan)升，市場(chang)亟需(xu)提(ti)供抑制能(neng)源成(cheng)(cheng)本(ben)增加(jia)的有(you)效(xiao)解決方案，讓企(qi)業(ye)能(neng)夠(gou)在能(neng)源結構轉型中不(bu)至(zhi)于走向因能(neng)源成(cheng)(cheng)本(ben)增加(jia)而(er)出(chu)現微利甚至(zhi)破產邊(bian)緣。

作(zuo)(zuo)為槽式太陽能(neng)光熱(re)發電(dian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)集(ji)熱(re)高效(xiao)利用方(fang)式必將作(zuo)(zuo)為一種(zhong)可再生能(neng)源(yuan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，在工業(ye)企業(ye)能(neng)源(yuan)革(ge)命后(hou)的(de)再替代(dai)市場中作(zuo)(zuo)為最(zui)佳技(ji)(ji)術(shu)(shu)形式開始吸(xi)引越來(lai)越多的(de)關注(zhu)，并逐步(bu)走向實(shi)施落(luo)地，以不斷抑制能(neng)源(yuan)上漲帶來(lai)的(de)企業(ye)經(jing)營壓力。

圖(tu)1圖(tu)為工(gong)業蒸汽開口3000mm集(ji)熱器（網絡圖(tu)片）

槽式太(tai)陽能(neng)集熱(re)技術在(zai)工業(ye)蒸汽領域的(de)(de)替代(dai)應用(yong)，圍(wei)繞著工業(ye)用(yong)蒸汽的(de)(de)特性在(zai)優化改變自己本身，不(bu)能(neng)再(zai)停留(liu)在(zai)光(guang)熱(re)發電、光(guang)熱(re)熱(re)水的(de)(de)思維模式，必(bi)須要考慮到更佳(jia)(jia)適(shi)應性、經濟性、穩定性，同(tong)(tong)時(shi)要解決太(tai)陽能(neng)系統的(de)(de)持續性、匹配(pei)性、安全(quan)性等的(de)(de)諸(zhu)多(duo)挑戰和解決不(bu)同(tong)(tong)企業(ye)工廠(chang)用(yong)蒸汽模式的(de)(de)最(zui)佳(jia)(jia)耦合運行方案。

考慮到目前的(de)(de)工業企業面臨標煤能(neng)耗的(de)(de)降低，綠色低碳清(qing)潔(jie)發(fa)展，實(shi)現(xian)碳達峰、碳中和的(de)(de)目標遠景，我(wo)們優先開(kai)展燃氣(qi)鍋(guo)爐(lu)、電鍋(guo)爐(lu)用(yong)戶的(de)(de)太陽能(neng)再節約替代方向(xiang)，對(dui)于生物質(zhi)、醇基燃料、清(qing)潔(jie)煤等其他形式(shi)保留(liu)下來的(de)(de)鍋(guo)爐(lu)，同樣(yang)可行有效，需要(yao)根據用(yong)戶的(de)(de)資(zi)源條件(jian)設(she)計優化合理(li)的(de)(de)多能(neng)互補模式(shi)。

以(yi)適應(ying)性為(wei)目標的(de)創新設計(ji)(ji)(ji)，作為(wei)最佳槽(cao)式(shi)(shi)集熱(re)(re)技(ji)術的(de)誕生，我(wo)們在設計(ji)(ji)(ji)階段(duan)擯棄了(le)目前(qian)光熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)槽(cao)式(shi)(shi)集熱(re)(re)的(de)相對高(gao)成本(ben)(ben)設計(ji)(ji)(ji)思想，在優化中我(wo)們利用更匹配(pei)(pei)應(ying)用溫(wen)度區間采(cai)取降低(di)集熱(re)(re)溫(wen)度、從(cong)大(da)到小、從(cong)長到短(duan)的(de)思路(lu)，從(cong)工業蒸(zheng)汽的(de)大(da)量客戶(hu)調研下來(lai)，集熱(re)(re)場的(de)出口(kou)溫(wen)度比光熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)領(ling)域至少降低(di)了(le)150°以(yi)上，讓我(wo)們的(de)材料、導(dao)熱(re)(re)介質(zhi)、全系統的(de)配(pei)(pei)置成本(ben)(ben)大(da)幅下降，溫(wen)度和壓力(li)降低(di)使集熱(re)(re)系統也降低(di)了(le)安(an)全風(feng)險，反射鏡采(cai)用兩片的(de)設計(ji)(ji)(ji)也極(ji)大(da)的(de)降低(di)了(le)施工安(an)裝成本(ben)(ben)。

通過合理降級加上優化升級雙重(zhong)系(xi)統(tong)設(she)計后，導(dao)熱(re)(re)介質不僅僅是在最(zui)高溫度的(de)設(she)計上控制在了315°以(yi)下，更讓導(dao)熱(re)(re)油的(de)低溫從14°下降到-18°的(de)更大冷凝(ning)(ning)點，降低導(dao)熱(re)(re)、傳熱(re)(re)系(xi)統(tong)的(de)防凝(ning)(ning)成本(ben)。通過合理的(de)優化設(she)計，為(wei)(wei)打(da)造(zao)(zao)更專業(ye)利用(yong)光熱(re)(re)發電(dian)技術的(de)累積經驗，充分汲(ji)取中高溫集(ji)熱(re)(re)系(xi)統(tong)的(de)應用(yong)特(te)點，為(wei)(wei)槽式太陽(yang)能工業(ye)用(yong)蒸汽市場(chang)締造(zao)(zao)出最(zui)理想的(de)槽式集(ji)熱(re)(re)系(xi)統(tong)設(she)計最(zui)佳方案，以(yi)適用(yong)于工業(ye)企業(ye)蒸汽領(ling)域(yu)的(de)廣泛市場(chang)。

表1-1集熱器(qi)單元（SCE）參數(shu)

以最佳匹配性為目(mu)標的(de)(de)(de)優化設計，針對我們自主開發的(de)(de)(de)槽式(shi)太陽能工業蒸汽(qi)市場專(zhuan)用集(ji)(ji)熱(re)器，是在(zai)充分(fen)聽取各企業、設計院等(deng)專(zhuan)家的(de)(de)(de)建議后綜合(he)各專(zhuan)家智慧(hui)的(de)(de)(de)結晶。之所以設計這(zhe)個開口寬度為3000mm、焦(jiao)距950mm,集(ji)(ji)熱(re)管可選(xuan)用管徑在(zai)40mm-60mm范圍大小，適用更大范圍的(de)(de)(de)核心部(bu)件選(xuan)擇，有利于降低(di)成本增加競(jing)爭力，能夠滿(man)足溫(wen)度在(zai)120℃～300℃范圍內的(de)(de)(de)工業蒸汽(qi)應用領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)需要。

采取標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)模塊單(dan)(dan)元每個SCE集熱(re)器(qi)單(dan)(dan)元(SCE=6000mm)的(de)(de)(de)(de)長度可以適用于6000mm，不(bu)同(tong)場地空間需要靈活合理搭配(pei)，整個集熱(re)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)回路按照200m設計，由4個標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)(de)SCA集熱(re)器(qi)組合（SCA=50m）組成，整個系(xi)統的(de)(de)(de)(de)設計嚴(yan)格按照光(guang)熱(re)發電的(de)(de)(de)(de)光(guang)學效率控(kong)制每項核心部(bu)件的(de)(de)(de)(de)嚴(yan)格設計、精細制造、光(guang)學檢測、過程控(kong)制、組裝集成、系(xi)統優化(hua)。

表1-2集熱器組合(he)（SCA）整體(ti)參數

系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)設計考(kao)慮部分(fen)專(zhuan)家對于系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)不能影(ying)響(xiang)建筑(zhu)物本身，也就是工(gong)業(ye)(ye)廠房高度的(de)(de)(de)(de)因素；采用(yong)槽式拋物線(xian)短焦距的(de)(de)(de)(de)技術形(xing)式，為工(gong)業(ye)(ye)企業(ye)(ye)專(zhuan)家擔(dan)心的(de)(de)(de)(de)光污染問題得到了有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)解決和避免；考(kao)慮到工(gong)業(ye)(ye)有(you)效(xiao)空間(jian)的(de)(de)(de)(de)最大利用(yong)，采取單軸跟蹤技術能夠提高光學接收(shou)效(xiao)率（相比非跟蹤技術），更(geng)在為建筑(zhu)屋頂設計更(geng)輕便標準模塊化的(de)(de)(de)(de)半拋物面型結構(gou)方式；集熱(re)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)采用(yong)導熱(re)油吸熱(re)傳(chuan)熱(re)換(huan)熱(re)，能夠降低系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)壓力，提高系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)安全穩(wen)定(ding)(ding)性，通過(guo)利用(yong)導熱(re)油緩沖(chong)罐(guan)的(de)(de)(de)(de)配(pei)置能夠穩(wen)定(ding)(ding)輸出給蒸(zheng)汽發(fa)(fa)生器(qi)，經過(guo)蒸(zheng)汽發(fa)(fa)生器(qi)內的(de)(de)(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)加熱(re)水，從而給客戶提供穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)汽，避免云的(de)(de)(de)(de)遮擋給系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)帶來的(de)(de)(de)(de)不穩(wen)定(ding)(ding)影(ying)響(xiang)；

并通(tong)過合(he)理的(de)設(she)計(ji)儲(chu)能(neng)方案(an)，為(wei)(wei)用(yong)(yong)(yong)戶提供更長時(shi)間的(de)太陽能(neng)蒸(zheng)汽利用(yong)(yong)(yong)小時(shi)數，目(mu)前針(zhen)對儲(chu)能(neng)的(de)技術在可考慮配(pei)置(zhi)低成本固(gu)體儲(chu)熱(re)、導熱(re)油、低熔點鹽、相變(bian)材料等多種(zhong)模式(shi)，為(wei)(wei)不(bu)同(tong)用(yong)(yong)(yong)戶的(de)需要設(she)計(ji)最佳(jia)的(de)儲(chu)熱(re)方案(an)，以(yi)(yi)滿足用(yong)(yong)(yong)戶的(de)蒸(zheng)汽穩(wen)定需要。槽(cao)式(shi)太陽能(neng)工業蒸(zheng)汽系(xi)統(tong)(tong)可以(yi)(yi)和現(xian)有燃氣鍋爐、電鍋爐耦合(he)匹配(pei)使用(yong)(yong)(yong)，也可以(yi)(yi)根據項目(mu)情況配(pei)置(zhi)有機朗(lang)肯、螺桿機等發電系(xi)統(tong)(tong)達(da)到更高利用(yong)(yong)(yong)的(de)模式(shi)。

圖2為(wei)槽式有(you)機(ji)朗肯(ken)發電(dian)加供熱的多(duo)能(neng)互補方案

以(yi)經(jing)濟性為初心的(de)(de)設計滿足用(yong)(yong)戶需求，透過(guo)合理優(you)化提供穩(wen)定(ding)運(yun)行可(ke)靠的(de)(de)槽(cao)式太陽能(neng)工(gong)業蒸汽技術(shu)，如(ru)何能(neng)給客戶帶來好處，是每個企業最(zui)想知道的(de)(de)問題，基(ji)于槽(cao)式光熱技術(shu)的(de)(de)特性，是直接(jie)的(de)(de)光熱轉(zhuan)(zhuan)換(huan)利用(yong)(yong)，從太陽能(neng)的(de)(de)利用(yong)(yong)效率上面是比光伏發電、光熱發電提高(gao)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率三倍(bei)多，光熱的(de)(de)直接(jie)利用(yong)(yong)也縮短了能(neng)量的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)模式。

再好的(de)(de)設計，再高的(de)(de)效率，最(zui)終客戶關系的(de)(de)是(shi)產生的(de)(de)蒸汽成本和一(yi)次性投(tou)(tou)資(zi)的(de)(de)大小，必須有(you)一(yi)套科學(xue)合理(li)的(de)(de)測算方式(shi)讓企業(ye)可接受(shou)。考慮(lv)到一(yi)次性投(tou)(tou)資(zi)的(de)(de)因(yin)素(su)，目(mu)前來說槽式(shi)太陽能技術(shu)應該是(shi)所有(you)蒸汽系統里面(mian)對于(yu)設備一(yi)次性投(tou)(tou)資(zi)最(zui)大的(de)(de)系統技術(shu)了，需(xu)要通過(guo)合理(li)測算給企業(ye)提供一(yi)個清(qing)晰的(de)(de)投(tou)(tou)資(zi)收益。

工業企業積極(ji)實施全面節(jie)約(yue)戰略，圍繞實現碳(tan)達峰碳(tan)中和，堅持降碳(tan)、減污、擴綠、增長協(xie)同(tong)推(tui)(tui)進，推(tui)(tui)動重化(hua)工業轉(zhuan)型、低碳(tan)技術(shu)研發(fa)推(tui)(tui)廣、綠色(se)發(fa)展(zhan)機制創(chuang)新，加快形(xing)成節(jie)約(yue)資(zi)源和保護環境的產業結構創(chuang)新發(fa)展(zhan)。從光(guang)熱(re)發(fa)電創(chuang)新跨(kua)界應用，到(dao)充分利用成熟槽式聚光(guang)光(guang)熱(re)集熱(re)技術(shu)深化(hua)新舊(jiu)動能轉(zhuan)換(huan)推(tui)(tui)動綠色(se)低碳(tan)高質(zhi)量創(chuang)新發(fa)展(zhan)。

注：本文由王工（13810518839）供稿，歡迎行業朋友聯系交流。