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分析太陽能熱利用工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展前景

文章出處:公司動態(tài) 責(zé)任編輯:廣東尚而特太陽能有限公司 發(fā)表時間:2018-07-23
  
我國已具有良好的太陽能的技術(shù)基礎(chǔ)太陽能集熱器年產(chǎn)量超過4000萬平米,占世界70%以上;全國集熱面積保有量達到4.42億平方米,年節(jié)煤量約6619萬噸,減排二氧化碳約14218萬噸,保持著全球制造和應(yīng)用大國地位。我國太陽能熱利用仍以生活熱水為主,逐漸向太陽能采暖、制冷、海水淡化等領(lǐng)域擴展,其中工農(nóng)業(yè)應(yīng)用也一個新的發(fā)展方向。國務(wù)院印發(fā)的《“十二五”節(jié)能減排綜合性方案》第十七條表明,加強工業(yè)節(jié)能減排,重點推進鋼鐵、石油石化、建材、造紙、印染、食品加工等行業(yè)節(jié)能減排,并實行印染、電力、鋼鐵、造紙等行業(yè)主要污染物排放總控量。
“十二五”已經(jīng)過去,太陽能熱利用行業(yè)中的部分先進性企業(yè)在過去的五年中已在工農(nóng)業(yè)小有成就。2015年底,中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在向國家能源局提交的光熱“十三五”征求意見稿中提及,工農(nóng)業(yè)應(yīng)用是“十三五”太陽能熱利用行業(yè)的重點項目,在新增的5.5億平方米保有量中,工農(nóng)業(yè)應(yīng)用與海水淡化、苦水處理等項目要有1.5億平方米的保有量。
1太陽能對工業(yè)領(lǐng)域的貢獻
1.1太陽能在印染中的應(yīng)用
印染企業(yè)在生產(chǎn)過程中采用的太陽能熱水系統(tǒng)需要在50℃~130℃的溫度下對加工物進行退漿、煮煉、漂白及絲光后水洗煉。采用太陽能分散收集、集中換熱可大規(guī)模地應(yīng)用在紡織印染行業(yè),經(jīng)太陽能進一步提高溫度60℃~80℃。儲存于高溫水箱中,然后向印染車間的熱水設(shè)備供應(yīng)熱水。
在充分考慮印染污水的復(fù)雜性對熱能回收的影響,利用太陽能把水預(yù)熱后再用蒸汽加熱,可加快熱水升溫,可提高生產(chǎn)效率20%~25%以上,不必增加生產(chǎn)設(shè)備就可增加產(chǎn)能。印染企業(yè)利用太陽能技術(shù)可減少蒸汽用量、燃煤量,進而減少二氧化碳、二氧化硫等的排放。例如,江蘇凱達印染廠安裝在廠房樓頂太陽能集熱面積1.508萬平方米,日產(chǎn)50℃水能力1300噸,年節(jié)約蒸汽20000噸,按目前蒸汽220元/噸折算,年節(jié)約費用440萬元。
1.2太陽能加熱在建材業(yè)中應(yīng)用——蒸汽養(yǎng)護
蒸壓養(yǎng)護工藝是為了使制品進行充分有效的養(yǎng)護而制定的有關(guān)溫度和時間的具體控制措施。
其工藝以水蒸汽為熱媒,在蒸壓釜壓力容器與適當(dāng)?shù)恼羝麎毫ο逻_到必要的高溫來實現(xiàn)的。蒸壓釜內(nèi)的蒸汽給被養(yǎng)護的制品提供了水熱合成反應(yīng)的必要條件———溫度、濕度和必要的時間。
蒸汽養(yǎng)護需經(jīng)過“抽真空-升溫-恒溫-降溫”四個階段。恒溫相對濕度不低于90%,其水泥制品最高溫度如表1所示。恒溫時間因蒸養(yǎng)設(shè)施效率、水泥品種、摻混凝土外加劑情況、壁厚度而異,應(yīng)以保證脫模強度為準(zhǔn),一般不少于3小時。
1.3太陽能鍋爐
太陽能鍋爐是指通過太陽能集熱系統(tǒng)產(chǎn)生大量熱水和蒸汽的太陽能系統(tǒng)。可替代或與常規(guī)鍋爐結(jié)合使用,能夠替代常規(guī)能源50%~90%的能源消耗,從而節(jié)省使用常規(guī)能源(煤、電、氣)所產(chǎn)生的費用,經(jīng)濟效益高;無排放、無污染,屬于環(huán)保節(jié)能設(shè)備,節(jié)能減排效果顯著。
山東力諾瑞特新能源有限公司總體建設(shè)規(guī)模為10噸太陽能綜合利用鍋爐,共布置太陽能集熱器1728片,總集熱面積5184平方米。每年可節(jié)約標(biāo)煤875噸,減排二氧化碳2275噸,投資回收期4.9年,具有較好的社會效益、環(huán)保效益。
山東金號織業(yè)有限公司太陽能鍋爐系統(tǒng)項目一期為8583平方米太陽能集熱器集中安裝在整染車間2.5萬平方米房頂,布置既不影響廠房與周邊景觀配套風(fēng)格,也不影響房頂防水層。項目全年日平均提供70℃、300噸左右熱水用于整染車間生產(chǎn),每年可節(jié)約811噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減排二氧化碳約2109噸,具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益,靜態(tài)投資回收期3.2年。
2太陽能工業(yè)熱利用市場潛力
根據(jù)上海交通大學(xué)計算,2015年我國工業(yè)總能耗約21億噸標(biāo)煤,太陽能替代傳統(tǒng)能源的10%,則2015年節(jié)省標(biāo)煤2261.46萬噸,按1000元/噸成本計算,則節(jié)約226.1億元,同時每年可以減排7000萬噸左右的二氧化碳。若太陽能集熱器的壽命按15年計算,若投資回收期為5年,在壽命期內(nèi)可省2261億元。
3太陽能在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中的障礙
太陽能工業(yè)應(yīng)用示范案例少,影響?。浑m然運行費用低,但投資成本高,但很多情況下回收期超過預(yù)期。規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)方面,目前為止,僅少數(shù)機構(gòu)具有太陽能工業(yè)熱利用項目的安裝經(jīng)驗,并且缺乏合適的規(guī)劃指導(dǎo)及技術(shù)文件。最關(guān)鍵的是,研究太陽能中高溫應(yīng)用與太陽能工業(yè)應(yīng)用的人才比較匱乏,直接阻礙了太陽能工業(yè)加熱領(lǐng)域的騰飛,因此,不論是工業(yè)領(lǐng)域還是整個太陽能熱利用行業(yè)都對專業(yè)研究太陽能工農(nóng)業(yè)等新領(lǐng)域的人才求賢若渴、翹首以盼。
4結(jié)語
根據(jù)“十二五”目標(biāo),到2015年底,單位工業(yè)增加值能源消耗量比2010年降低20%?!笆濉币延瓉黹_局之年,從上交國家能源局的“十三五”征求意見稿及國家近年來頒發(fā)的關(guān)于治理環(huán)境、節(jié)能減排、綠色經(jīng)濟等政策中可以窺探,治理環(huán)境污染的節(jié)能減排的力度將只增不減,太陽能熱利用作為清潔、可再生能源在替代煤炭資源上必然大有作為。工業(yè)用熱溫度大部分在80℃~180℃,特殊用熱在250℃左右。隨著太陽能中高溫技術(shù)的研發(fā),太陽能工業(yè)應(yīng)用的領(lǐng)域會不斷擴大。

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