 太陽能鍋爐
太陽能鍋爐,簡單說,即使用光熱技術,對冷水進行預熱,再提供給工業鍋爐。這項技術的發明者是山東力諾瑞特新能源有限公司。2011年5月,力諾瑞特全球第一個CPC中高溫系統在工業熱能領域的應用項目——力諾瑞特CPC中溫太陽能鍋爐落成,并啟動了“工業綠動力”計劃。據核算,采用這項技術,這座鍋爐每年可節約標煤1156噸,減排二氧化碳3005噸,實現了太陽能中高溫技術的第三次成果轉換,標志著中國太陽能光熱產業正式進入工業熱能應用階段。
“太陽能鍋爐是把太陽能應用從民用轉向工業應用的真正開始。”國家發改委能源研究所副所長李俊峰在太陽能鍋爐發布會上曾表示,長期以來,國內太陽能廠家的主要產品都集中在熱水器上,屬民用范疇,廣泛的工業領域應用率幾乎為零。而力諾瑞特太陽能鍋爐項目依托于其耗時五年、投資1.2億元研發的太陽能熱能應用系統技術,意在為燃煤、燃氣、燃油鍋爐做高效熱力補充,實現對造紙、食品、化工等八大工業生產的熱能利用,并力圖在“工業綠動力”后續產業的帶動下,實現對全國13200億元的工業熱能市場總量的開發。
“太陽能鍋爐”
開啟太陽能工業節能之門
我國工業能耗自1996年以來一直占據全社會總能耗的70%以上,工業與太陽能的結合始終是難以攻克的課題。對此,業內專家稱,工業用熱溫度較高,以造紙、食品、煙草、木材、化工、醫藥、紡織、塑料等八大工業行業為例,其用熱溫度大部分在80℃——250℃之間,要使太陽能在這些產業中順利應用,必須在核心太陽能功能部件上達到較高溫度。
力諾瑞特太陽能鍋爐項目正是在CPC中溫集熱器與鍋爐集成熱力系統之上,采用企業獨有的全玻璃真空中溫鍍膜管、CPC反光板等技術,通過聚焦吸收更多的太陽熱能,將15℃左右的冷水加熱至95℃,為10噸燃煤鍋爐提供預熱熱水,再由鍋爐將95℃熱水加熱成150℃蒸汽,突破了國內原有集熱器的低溫限制,解決了中國太陽能中高溫工業熱利用技術的難題。
該鍋爐系統集熱面積達5200平方米,整個系統每年可節約標煤1156噸,減排二氧化碳3005噸,一經完善形成成套技術后,還可以在建筑節能和太陽能空調上應用和推廣。北京工業大學環境與能源工程學院院長馬重芳表示:“目前國際節能減排主要有四個方向,一是提高現有能源的能效,二是使用可再生能源,三是碳儲存,四是使用核能,力諾瑞特的中溫鍋爐技術實現了提高能效和使用新能源的雙軌前進,代表了國際節能的正確方向。”
太陽能中溫技術在升級中走向成熟
30年前,中國第一臺太陽能熱水器誕生,太陽能應用開始惠及居民生活;15年前,第一臺真空管型太陽能熱水器上市,熱水集熱效率大幅提升;9年前,力諾瑞特分體式太陽能誕生,太陽能第一次實現與建筑結合;2010年,力諾瑞特真空管集熱器溫度提升至150℃,熱能應用成為現實;2011年,力諾瑞特CPC中溫集熱器與工業鍋爐成功“嫁接”,太陽能應用從民用大面積轉向工業。30年間,中國太陽能產業從最初的淺灣試水,到如今的藍海深航,太陽能經歷了從無到有、從有到精、從精到廣的跨越式前進,其中技術創新成為其中最大的推動力。
一般人可能不了解的是,太陽能真空管是地道的“中國創造”,發明者是清華大學的殷志強教授。這項技術以非常低廉的成本,解決了中國人的生活用熱水問題,并催生了龐大的產業。真空管問世二三十年來,形成了中國太陽能熱利用產業,生產規模居世界首位。這是中國的強項,國際競爭地位有利。
力諾瑞特與清華大學電子工程系、上海交通大學進行合作,圍繞集熱器及光熱技術的工業應用進行系統集成創新,目標就是提供“可靠的技術”,并形成我國在太陽能光熱利用領域的國際競爭優勢。正是通過校企合作創新,力諾瑞特在太陽能150℃中溫和450℃高溫集熱、太陽能空調制冷、太陽能工業應用等領域不斷取得技術突破,在讓力諾瑞特不斷占據中國乃至世界太陽能光熱技術應用前沿的同時,也為國內太陽能產業升級帶來了更多動力。
中國太陽能熱利用委員會主任羅振濤表示:“力諾瑞特CPC中溫太陽能鍋爐是目前我見過的規模最大、系統最完善、水溫最高、太陽能與工業結合最好的系統,該技術是太陽能在工業領域應用的典范,標志著我國中溫技術在升級中走向成熟,是民族工業的驕傲。”
據了解,目前在低溫階段全國太陽能熱利用年推廣4000萬平方米的熱水器,年可節煤800萬噸,減排二氧化碳1800萬噸。而太陽能熱在工業領域的應用,效益更為重大。工業能耗占全省總能耗的70%以上,其中熱力能耗占工業能耗的50%左右。若整個工業耗能的10%用太陽能替代,年可節約標煤2430萬噸,減排二氧化碳6075萬噸,對推動工業節能降耗、確保完成“十二五”萬元工業增加值降低18%的目標具有重要意義。
“工業綠動力計劃”啟動萬億新市場
力諾瑞特太陽能鍋爐或許是首次把新能源直接應用于工業生產領域,與過去主要是“減量”的節能減排措施相比,更重視新能源對傳統能源的替代,因而從未來影響來看,蘊含著革命性的意義。正因為如此,從發展伊始,就得到了政府相關部門的高度重視。
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