聚光太阳能热利用技术在清洁供热市场的应用案例分享
发布者:wwh | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 707查看 | 2018-07-10 17:26:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:"我们之前接触过很多供暖或者热水的项目,尤其是冬季使用的项目,(太阳能)利用基本都在冬季,只用了太阳能资源不利的季节,所以经济性不是特别好。作为工业聚光使用,它的利用率是有保证的,不存在季节性闲置的问题,相对来说经济性会比较好,所以,我们认为在工业中推广中温聚光太阳能热利用是大有可为的。"


  2018年6月20~22日,第五届中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA年会2018(CPC2018)在北京召开,来自于成都博昱新能源有限公司副总工程师刘俊讲述了聚光热利用技术在工业生产领域的应用,并且就其各种技术与开发心路历程作分享。



  刘俊指出,工业用热的温度范围大概在80-250度之间,而太阳能可轻松覆盖这样一个温度范围,因此应用领域非常广,包括化工、纺织、食品、塑料、酒水饮料等等领域。


  刘俊认为,目前工业能源主要以煤、电和天然气为主,但因煤炭被限制使用,电价相对比较贵,而天然气依赖进口且价格在之前有所攀升,使作为聚光式中央太阳能利用的聚光热利用在工业推广应用中更具优势。主要优势有:第一,与国家提倡的节能减排政策相符;第二,体量大,能源需求量大;第三,其场地较大可以因地制宜,空地和屋顶做到资源的最大化利用;第四,利用率高。


  通过测算单位千瓦时热值,刘俊指出,煤大概是在8分到1毛8之间,电在2毛2到9毛之间,天然气大概在1毛7到5毛钱左右。而从系统造价包括运行部分费用,还有DNI、年化效率以及预期回收期,可以大致折算出聚光太阳能单位千瓦时热价,只要热价比现在的传统能源有优势,就有推广的条件。


  刘俊表示,聚光太阳能热利用造价成本大概在800-1200元/平米,如果回收期是五年,国内很大一部分地区有推广的经济性,甚至5年以内某些地区也有推广的经济性。主要的地区,首先是东北三省,以及北京、天津、河北,因为京津冀辐照资源不差,另外,能源费用相对较高。如果回收期是七年,全国大部分省份都有一定的地区同样适合推广太阳能中温聚光技术。



  在演讲中,刘俊还以宁夏一个在建设的相当于工业蒸气项目为例介绍了太阳能中温聚光技术。该项目目前第一期集热面积1635平米,采用开口5.77米的大开口槽式集热器。该项目一期6月18日开始产汽,日产蒸汽量5.1吨,一年节约的电费大概61万,结合部分二期准备,整个系统造价目前是294万。同时,投资回收期可以做到4.8年,年节约标煤522吨,减少二氧化碳排放1300吨。


  对于多能互补模式,刘俊认为用在工业区的分布式多能互补值得关注,其中工业区场地的合理利用是应该关注的重点,他认为屋顶和厂内土地也是可以利用的有效区域,轻型槽式可以在屋顶建设,效率非常高,并且很稳定,工厂周边场地也可以合同能源管理的方式合理利用。


更多精彩内容,请阅读下面刊出的刘俊的演讲全文(注:本文根据速记和录音资料整理,文章内容未经演讲者本人审阅,仅供参考):


  刘俊:大家上午好!


  首先,感谢大会给我这个机会,在这里跟大家分享一下成都博昱聚光热利用技术在工业生产领域的应用。


  全国能耗“十二五”期间甚至到2017年有70%左右能耗被工业能耗消耗,其中主要以电和热为主,其中电和车的比例大概6:4的样子,所以,全国能耗大概接近30%的样子是被工业用热解决的。目前工业能源主要以煤电和天然气为主,煤作为传统能源,价格便宜,但是,限制使用。电相对比较贵,包括谷电,同时天然气价格有一波上升,最近稳定了,我们做过测算,煤电和天然气单位千瓦时热值,煤大概是在8分到1毛8之间,电在2毛2到9毛之间,包括谷电。天然气大概在1毛7到5毛钱左右。


  作为聚光式的中央太阳能利用,在工业应用中推广聚光热利用,我们认为有四点优先条件:首先,环保和节能减排的政策的影响非常明显,最近这些年一直是国家所提倡的。第二,体量大,能源需求量大,大概30%用热都是由工业用热所解决,太阳能只要解决其中一部分,这是很大的一个体量。同时,作为工业的聚光热利用,它的场地相对来说会大一点,可以因地制宜,合理的利用空地和屋顶做到资源的最大化利用。最主要一个问题是它的利用率高,我们之前接触过很多供暖或者热水的项目,尤其是冬季使用的项目,利用率基本都在冬季使用,只用了太阳能资源不利的季节,所以,经济性不是特别好。作为工业聚光使用,它的利用率是有保证的,不存在季节性闲置的问题,相对来说经济性会比较好,所以,我们认为在工业中推广中温聚光太阳能热利用是大有可为的。   工业用热的温度范围大概在80-250度之间,太阳能相当于节约温度,轻松覆盖这样一个范围,应用领域非常广,包括化工、纺织、食品、塑料、酒水饮料等等领域。


  现阶段推广太阳能热利用主要由几方面因素决定:首先是成本,怎么做到成本下降。第二,利用率的问题,利率低之后,显然经济性不佳。第三,DNI,辐照资源,在中国有个比较特色的,就是相当于辐照资源好的地方相对来说能源价格也比较低。政策方面因素,相当于提供了有利的条件,现阶段对我们推广的制约因素是标准,现阶段没有标准,对于业主或者设计院来说,没有相当的参考,业主的接受程度就不是特别高,还有场地等等方面的因素。


  之前说过煤、电和天然气单位千瓦时热价,太阳能也可以折算一下热价,从系统造价包括运行部分费用,还有DNI、年化效率以及预期回收期,我们可以大致折算出聚光太阳能单位千瓦时热价,只要热价比现在的传统能源有优势,就有推广的条件。


  政策方面,刚才李总做了很多分享,我不多说了。从国家层面和各地政府都提供了很多有利条件,不管是关停燃煤锅炉,包括财政补贴方面,都给了很大帮助。


  目前,聚光太阳能热利用造价成本大概在800-1200元/平米,我们对全国各地做了分析,比如以1200元/平米造价来做一个系统的测算,回收期放到7年,通过红色字体可以看的出来,相当于太阳能单位千瓦时热值优于传统能源热价的一些地区,数值显示热价的差值,这个数值越大,在这个地方推广中温太阳能热利用越有利。当然,我说的是7年,如果放到5年的话,国内很大一部分地区也是有推广的经济性的,甚至5年以内某些地区也有推广的经济性。主要的地区,首先是东北三省,以及北京、天津、河北,有利因素是什么呢?辐照资源不差,另外,能源费用相对较高,当然,如果放7年来说的话,全国大部分省份都有一定的地区适合推广太阳能中温聚光技术。


表:推荐地区


  我以我们现在在建设的一个相当于工业蒸汽项目为例给大家做一个介绍,这个项目是在宁夏银川市贺兰县,项目工期是4月份到6月份,现在刚好进入到紧张的调试期,在18号刚刚实现产气,这个项目目前第一期集热面积1635平米,用的是大槽技术,就是开口5.77米的槽式。这个项目需要蒸汽参数是1兆瓦180度,日产蒸汽5.1吨。


  项目规划系统原理图,结合多能互补的方式,中间有聚光槽式集热系统,以及有谷电,业主自己本身已经建成一个2兆瓦光伏分布式电站,但是,光伏电站因为建的比较早,没有并网,在中午下班甚至上下班这段时间用电浪费掉的,增加了一个蓄能系统,进行电能的回收。结合天然气锅炉,做到蒸汽稳定提供。项目集热面积规划总的是2万多平米,这2万多平米大概可以提供用户80%的蒸汽用能需求,结合溴化锂空调,可以做到用户制冷方面的需求。


表:项目系统原理


  项目照片,刚开始在这片空地上进行检验的照片,高位槽。这是镜场建设期的照片,第一个集热器组装下线的情况,吊装过程中的照片,相当于集热回路刚完成建设的情况,项目建设完成时调试跟踪照片。18号刚实现产气。


  这个项目目前只是进行了一期,二期紧接着在一期实现产气之后马上启动工作,一期集热面积1635平米,当地辐照1597,宁夏这个地方辐照还是不错的,非常有利于推广聚光太阳能热利用。日产蒸汽量5.10吨,目前用电费用大概在4毛6、4毛7,一年节约的电费大概61万,整个系统造价目前是294万,当然,结合了一部分二期准备。同时,投资回收期可以做到4.8年,年节约标煤522吨,减少二氧化碳排放1300吨。


  这是我们公司其它的太阳能热利用项目列表,时间关系,我不展开了,想了解的话,会后可以继续交流。


  我们刚才说了,刚才爱能森科总也介绍了相当于多能互补的这样一种方式,我们也看好这种模式,具体一点,主要是用在工业区的分布式多能互补,首先,我们的关注点在工业区场地的合理利用,工业区相对来说场地会多一些,并且屋顶是我们利用的非常有利的区域,轻型槽式可以在屋顶建设,效率非常高,并且很稳定。在这中间,可能行业内一直关注工业区内,像北京、天津这些大城市土地是非常贵的,如果把这部分土地费用进去显然是不合理的,所以,有效利用工业去土地非常重要,一个是厂内土地,包括屋顶。比如工厂周边一些单位可能用能的负荷没那么高,但是,他有场地,这也是合理利用的区域,可以以合同能源管理的方式把这些场地合理的利用起来,用这种方式的话可以降低用热单位的用热成本,结合谷电和其他经济性的能源可以使单位用热更经济。同时,不管槽式、菲涅耳,还是其它太阳能聚光技术,建成之后本身就是很亮丽的景观。


  除了工业应用,我们比较关注的一个点相当于偏远地区的民生问题,比如供暖和热水问题,这个地区电力负荷相对不是特别高,另外,没有燃气管网,在这种情况下,推广太阳能集热供暖应该是有利的,不单纯从经济性方面出发来说这个事情,相当于是一个民生问题,包括我们之前在西藏建设的几个供暖和热水项目,客户反馈非常良好。


  我的介绍就这些,谢谢大家!

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