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鏡場是(shi)收(shou)集太(tai)陽能量、保(bao)證熱能源源不(bu)斷輸送的關鍵環節，是(shi)光熱電站的能量寶庫。但在(zai)電站運行過程(cheng)中，長期(qi)(qi)暴露在(zai)空氣中的鏡場需(xu)要定期(qi)(qi)清理(li)，如(ru)遇極端天氣還有可(ke)能造(zao)成重大損失。

目(mu)前(qian)，加拿大(da)的一家初創(chuang)公(gong)司Solar Steam研發了(le)一款放(fang)置在透明封閉結構內的太(tai)陽能槽(cao)式鏡，或將成為(wei)上述問題的新型解(jie)決(jue)方式。

近日，Solar Steam被Foresight Canada評選為該國最具投(tou)資價值的清潔技術(shu)公司之一(yi)。這家(jia)初創(chuang)企業利用(yong)創(chuang)新型(xing)槽(cao)式聚光集熱技術(shu)生產(chan)熱水(shui)和蒸汽，以供需要在2030年(nian)前實現20-30%綠(lv)色能源目(mu)標(biao)的工業和機(ji)構客戶使用(yong)。

Solar Steam榮獲“最具投資價值”加拿大初創企業獎

模塊化、方便運輸的封閉式槽式集熱設計

據(ju)Solar Steam官網介紹，Solar Steam的槽式技術專(zhuan)為在極端氣候下(xia)運行而設計，即(ji)：在透明封(feng)閉結(jie)構(gou)內使用(yong)一系列輕型太(tai)陽能槽式聚光鏡將太(tai)陽熱能集中到接收器(qi)上(shang)。其外殼經(jing)過定制設計，可實現(xian)最佳(jia)的透光率，并(bing)可使太(tai)陽能鏡場(chang)在免受惡劣天氣條件(jian)影響的同時(shi)保持鏡場(chang)清(qing)潔。

據(ju)(ju)悉，該公司有兩種尺寸的(de)(de)(de)模(mo)塊(kuai)化集熱器產品(pin)，可(ke)根據(ju)(ju)客戶(hu)的(de)(de)(de)資金情況和技(ji)術需(xu)要(yao)選擇部署，并適用于各種需(xu)要(yao)熱量的(de)(de)(de)工業用戶(hu)。該模(mo)塊(kuai)化系統是一個完整(zheng)的(de)(de)(de)、方便運(yun)輸的(de)(de)(de)單元(yuan)，同時它們本(ben)質上只是為客戶(hu)改變(bian)了燃料能量的(de)(de)(de)來源(yuan)，因此與(yu)客戶(hu)現有工藝(yi)流程的(de)(de)(de)結合非常簡單、高效(xiao)，可(ke)以做到幾乎不(bu)需(xu)要(yao)停機(ji)。

”我們(men)的(de)榮譽之一(yi)(yi)是(shi)成(cheng)為(wei)‘號(hao)召卡(ka)爾(er)加(jia)(jia)(jia)里市就尖(jian)端技術(shu)提(ti)出建議的(de)市長創(chuang)新挑戰賽’的(de)決(jue)(jue)賽選手。”Solar Steam首席執行(xing)官兼創(chuang)始(shi)人Apostol Radev表示。”我們(men)還參加(jia)(jia)(jia)了阿(a)爾(er)伯塔省政(zheng)府的(de)一(yi)(yi)個名(ming)為(wei)綠色STEM的(de)項目。該(gai)項目支持深度技術(shu)開發(fa)(fa)，解決(jue)(jue)已確定的(de)行(xing)業挑戰，但與軟件技術(shu)相比，其商業化時間更長。今年早(zao)些時候(hou)，我們(men)也非常幸運地成(cheng)為(wei)第一(yi)(yi)家(jia)加(jia)(jia)(jia)入Gener8tor的(de)加(jia)(jia)(jia)拿大公司(si)。Gener8tor是(shi)位(wei)于(yu)美國中(zhong)西部的(de)一(yi)(yi)個加(jia)(jia)(jia)速器項目，我們(men)是(shi)他們(men)第一(yi)(yi)批(pi)可持續發(fa)(fa)展團隊的(de)成(cheng)員。

緩解氣候變化帶來的機遇

為以推動消費(fei)者使用更清潔的能源，2019年加拿大開始實施目前已達每噸(dun)50美元(yuan)的碳稅(shui)計劃。到(dao)2030年，碳稅(shui)將逐(zhu)步升至(zhi)每噸(dun)170美元(yuan)。同(tong)時該計劃還有(you)一個溫(wen)和(he)但不(bu)斷提(ti)高(gao)的清潔燃(ran)料標準；要求減少提(ti)取、精(jing)煉、分配和(he)使用過程中的碳排放。到(dao)2023年，工業領域的碳強度(CI)必須實現每兆焦耳(gCO2e/MJ)減少至(zhi)少3.5克，到(dao)2030年這一數值將增加到(dao)14克。

另以石油(you)(you)(you)行業為(wei)例，按照該法規，加(jia)拿(na)大2023年(nian)(nian)汽油(you)(you)(you)的碳強度(CI)限(xian)制設(she)(she)定為(wei)每兆焦耳(gCO2e/MJ)91.5克(ke)二氧化(hua)碳當(dang)量。到2030年(nian)(nian)及之(zhi)后，當(dang)限(xian)制設(she)(she)定為(wei)81 gCO2e/MJ時，CI限(xian)制每年(nian)(nian)都會增加(jia)。對于柴油(you)(you)(you)，限(xian)制從2023年(nian)(nian)的89.5 gCO2e/MJ開始，并在(zai)2030年(nian)(nian)及之(zhi)后上(shang)升至79 gCO2e/MJ。該法規有助(zhu)于行業發展(zhan)，并幫助(zhu)加(jia)拿(na)大盡快實現凈零碳排放(fang)。

Apostol Radev表示(shi)：“人們對(dui)降(jiang)低溫室氣(qi)體影(ying)(ying)響的重要性有了(le)新的認識，同時也開(kai)始愈(yu)發重視降(jiang)低與工藝熱相關(guan)的溫室氣(qi)體影(ying)(ying)響。而Solar Steam代表了(le)一種經濟高效且易(yi)于部署的新興技(ji)術(shu)，可減少碳排放、降(jiang)低OPEX（即企業的經營費用(yong)開(kai)支(zhi)），并提高客戶在(zai)日益受到碳約束的全球經濟中的競爭力。”

作為一名新加(jia)拿(na)大(da)人，擁有(you)商(shang)業管理背(bei)景(jing)的(de)Apostol Radev離開工(gong)作崗(gang)位到卡(ka)爾加(jia)里大(da)學攻讀(du)可持續能(neng)源發展研(yan)究(jiu)生課(ke)程后，開始對(dui)利用(yong)太陽(yang)能(neng)為工(gong)業生產提供蒸(zheng)汽(qi)產生了(le)興(xing)趣【注：卡(ka)爾加(jia)里（詳細位置見下圖）是Solar Steam誕生的(de)地方】

Apostol Radev對此介紹道：“在卡爾加(jia)里，我開(kai)始意識(shi)到處理流(liu)體尤其(qi)是(shi)水介質的重要性，并開(kai)始研(yan)究它們與(yu)各種類型能量生產(chan)過程的關系。”

成功解決凍堵難題

雖然接(jie)近北極，但加拿大阿爾(er)伯塔省(sheng)的DNI值出(chu)奇地高【詳見上圖，DNI是決定聚光集熱系統集熱效果和經濟性的關鍵(jian)指標】

然(ran)而，在目標市場溫度(du)如此(ci)之(zhi)低(di)的情況下，Apostol Radev的初創(chuang)公司(si)需要努力(li)確保管道不會結冰，并將蒸汽/熱水(shui)從集熱器輸送(song)到(dao)需要供熱的工業建(jian)筑(zhu)。

“風險總是存在的，但從2022年(nian)1月開(kai)始，我們能夠(gou)在遠低(di)于零攝氏(shi)度(du)的溫(wen)度(du)下進(jin)行(xing)試點(dian)——在最初的六個月里，我們僅使用(yong)鍋爐給(gei)水，就能夠(gou)完成無中斷運(yun)行(xing)。”Apostol Radev指出(chu)，“目前，我們正在將該(gai)系統轉換(huan)為(wei)乙二醇(chun)系統，以便在2023年(nian)1月氣溫(wen)降(jiang)至目前的水平(ping)時，解決冬季氣溫(wen)過低(di)的問(wen)題。同時，我們在通往集(ji)熱模塊的管線上安(an)裝了隔熱層。”。

設想典型客戶工藝要求：40bar，250°C水蒸氣

Apostol Radev相信，通過與當地的(de)幾家合作伙伴(ban)通力合作，未來公司將快速擴大規模，并有望在(zai)明(ming)年推出(chu)一(yi)條生產(chan)線。目前(qian)，SolarSteam已經制造了(le)一(yi)個試(shi)(shi)驗系統并完(wan)成了(le)一(yi)年測試(shi)(shi)。

據悉，Apostol Radev設想的(de)(de)典型客(ke)(ke)戶的(de)(de)需求是(shi)：40bar的(de)(de)壓力下需要(yao)250°C的(de)(de)水蒸氣。除(chu)了可利用(yong)儲(chu)熱系(xi)統(tong)來解決太陽能的(de)(de)間歇(xie)性問題，Solar Steam還可以(yi)提(ti)供(gong)基于客(ke)(ke)戶現有(you)供(gong)熱系(xi)統(tong)的(de)(de)耦(ou)合系(xi)統(tong)方案，以(yi)幫(bang)助客(ke)(ke)戶在減(jian)少(shao)碳排放、降低成本的(de)(de)同(tong)時保障(zhang)供(gong)能的(de)(de)安全(quan)性。

Apostol Radev表(biao)示(shi)：“憑借創(chuang)新型技術，我們有自信通(tong)過使用較小的(de)集熱系統(tong)幫(bang)助客戶實(shi)現(xian)到2030年清(qing)潔能(neng)源(yuan)利用比例達20-30%的(de)目標。而在更遠的(de)未來，我們將通(tong)過部署更大規(gui)模的(de)太陽能(neng)集熱系統(tong)，并配置搭配免費綠色熱源(yuan)的(de)儲熱系統(tong)，助力更多公司(si)真正(zheng)實(shi)現(xian)凈零(ling)排放(fang)。”