以工程案例了解栗战书委员长在内蒙古检查大气污染时提到的“光热”这种替代方式

时间:2018-06-11 14:57来源:国家光热联盟
  央视网消息,6月2日至5日,中共中央政治局常委、全国人大常委会委员长栗战书率领全国人大常委会执法检查组先后在内蒙古自治区呼和浩特、包头和鄂尔多斯检查大气污染防治法实施情况。在检查中,他指出,生态环境问题归根到底是经济发展方式问题。要坚持绿色发展,实行源头治理、综合施策。栗战书十分关心群众冬季清洁取暖问题,专程来到社区查看燃煤改造设施,走进居民家中询问集中供暖情况,并到企业了解清洁能源技术的研发推广。他强调,要因地制宜、多措并举解决群众清洁取暖问题,用好集中供热和气、电、光热等多种替代方式,减少散煤燃烧污染,保障群众温暖过冬。
  推进我国北方地区清洁采暖是关系民生的重大需求。目前,各地都在寻求清洁能源供暖的最佳方案,“煤改电和煤改气”因易快捷、规模化推动而成为清洁能源供暖的主要方式,在全国如火如荼开展,但同时暴露出许多问题。例如,去年冬季河北等地,由于“煤改气”出现了严重气荒,一些地区老百姓连做饭用气都受到威胁,取暖更是困难。而据报道,目前华北地区天然气季节峰谷比已达到 3.5,加大清洁取暖“煤改气”力度将进一步增加冬季用气峰值,天然气保供难度大。同时,天然气作为化石燃料,依然存在氮氧化物以及硫化物排放的问题,并不是真正意义上的“清洁”。煤改电,面临着电网改造费用,以及巨额补贴,需要地方政府有强大的经济实力。此外,电力作为高品位能源,直接供热是导致能量品位的不匹配应用。
  在学习的过程中,小编发现,央视新闻中出现的这个装置不是槽式太阳能集热器吗!也就是栗战书委员长提到的“光热”的一种。
经了解,图中为内蒙古旭辰能源的槽式集热器
  “光热”是利用太阳能的一种形式,采用一定装置收集太阳光并转化为热能,从而加以利用。 太阳能光热+供暖是在科学、技术和经济上都可行的一种可再生能源采暖方式。根据集热装置的不同,目前市场上的太阳能光热供暖系统大体可分为:太阳能平板集热系统、太阳能真空管式集热系统、槽式聚光集热系统、线性菲涅尔式集热系统、太阳能碟式集热系统等。国家太阳能光热联盟记者根据资料,对已建成的部分太阳能光热供暖系统进行梳理(排名不分先后),以供参考。
  1、太阳能平板集热系统
  2010年,广东五星太阳能股份有限公司(简称广东五星)在内蒙古农科院(当地最低气温-35℃)安装了一套太阳能集热供热系统。该系统为农场管理员、牲畜房提供采暖热源,采暖面积4000平米,系统运行良好。
图:广东五星内蒙古农科院太阳能供暖装置
  2016年,内蒙古绿能新能源有限公司在呼和浩特市新城区呼哈公路的一个汽修厂建成了太阳墙+空气源热泵对能互补供热系统。太阳墙阵列铺设在汽修厂东西走向的女儿墙上,当太阳辐射强度不足或者阴天的情况下,使用空气源热泵进行补充供暖,由控制系统根据太阳辐射强度自动调节空气源热泵的开启及温度设置。
图:绿能新能源安装于距墙体30公分左右的太阳墙
  2018年初,广东五星为西藏拉萨某部队营区安装了高效平板太阳能供暖系统,平板集热器面积3200平方米,可满足8600平方米营房的采暖。
图:广东五星西藏平板太阳能集热装置
  2018年5月,山西国利天能科技有限公司为山西百草绿源中药材有限公司设计、建设的太阳能光热供暖示范系统投入全封闭运行。系统采用高效免跟踪CPC平板聚光真空集热器+空气源热泵+储热水箱+电辅助加热器+地板辐射采暖的设计方案,供暖面积1300平方米。在非采暖季,还可利用太阳能集热器收集的热量为用户提供生活热水以及中药材烘干所需的热量。
  为满足现场施工安装方便,对房屋屋面结构要求低等需求,河北道荣新能源科技有限公司(简称道荣新能源)最近设计开发了一种分户式的、质量轻、结构紧凑的板式集热系统,这种模块化系统可满足60-80平米的标准建筑物利用太阳能进行取暖。据介绍,该模块化系统将于今年7月用于邢台市威县东夏官村100个农户的光热取暖改造。
图:道荣新能源开发的模块化板式集热装置
  2、太阳能真空管式集热系统
  2013年11月,日出东方旗下的四季沐歌太阳能在河北经贸大学建设完成太阳能跨季节蓄热采暖及热水综合示范工程。太阳能真空管集热器铺设在14个楼面,总集热面积1.16万平方米,总蓄热容量达2万吨,采暖末端采用翅片式散热器和风机盘管。
图:四季沐歌1.16万平方米真空管集热器太阳能跨季节蓄热供暖工程
  2017年,山东力诺瑞特新能源有限公司(简称力诺瑞特)在山东淄博市高新区某小学建成太阳能跨季节蓄能供暖系统,其中太阳能集热面积为1841平方米。太阳能与地源热泵相结合使用,利用太阳能集热系统在非采暖期集热给土壤蓄热,冬季采暖时,以太阳能供热和土壤中非采暖期储存的部分热量供给采暖用户。太阳能系统承担供暖系统热量的50%。此外,力诺瑞特新能源在内蒙古、河北、辽宁朝阳等地采用58-1850型号太阳能集热器+不锈钢储热水箱,为100-300平方米的农村建筑及农村别墅供暖,已逐步建设了几百户应用案例。近几年,还研发了太阳能+空气源热泵采暖系统,太阳能+低谷电蓄热采暖系统,太阳能+地源热泵采暖系统,太阳能+燃气锅炉供热系统等技术,并逐步建设了应用项目。
   
图:力诺瑞特淄博高新区某小学太阳能+地源热泵供暖系统
  
图:力诺瑞特河北、辽宁建立的农户太阳能采暖系统
  2018年3月,首航节能在安新县端村镇东垒头民宅建成了“太阳能光热+电辅+储热”采暖系统,单户建筑面积100平方米。据介绍,该系统单位采暖面积建设费用约260元/平米,一个采暖季(120天)理论用电量约4000度,运行费用低于1500元。
图:首航节能安新县“太阳能光热+电辅+储热”供暖系统集热器
  3、槽式聚光集热系统
  2009年,依托国家“十二五”计划新能源领域重大科技项目,北京天瑞星光热技术有限公司(简称天瑞星)在内蒙古包头建成槽式太阳能复合能源站,太阳能集热面积为450平方米,系统可提供175℃/0.8MPa 的饱和蒸汽。
图:天瑞星包头国家“十二五”槽式太阳能复合能源站
  2017年,成都博昱新能源有限公司(简称博昱新能源)在陕西渭南地区建设完成了“槽式太阳能+空气源热泵”联合供热系统,槽式集热面积245平米。在供暖季,“光热+热泵”联合供暖面积1500平米;在非供暖季,太阳能集热器每天可以提供20吨生活热水。此外,博昱新能源在黑龙江哈尔滨、西藏日喀则、河北唐山等省市都建有太阳能槽式供暖示范项目。
图:成都博昱陕西渭南槽式集热供暖装置
  2018年1月,道荣公司新能源在河北邢台威县嘉寓产业园内建设的槽式太阳能中温示范系统投入运营,槽式聚光场面积500平方米,可满足工厂2000平方米的办公区取暖。
图:道荣新能源邢台槽式集热供暖系统
  4、线性菲涅耳聚光集热系统
  2010年,常州龙腾光热科技股份有限公司(简称龙腾光热)的合作伙伴德国Industrial Solar公司在卡塔尔多哈足球馆设计安装了线性菲涅耳聚光集热系统,集热器面积1408平米,输出16bar,200℃高温高压水,配合吸收式空调向足球场馆提供制冷。目前常州龙腾光热通过与Industrial Solar的合作,正积极向国内提供具有竞争力的高效太阳能蒸汽/制冷解决方案。
图:多哈足球馆旁的线性菲涅耳聚光集热装置
  2015年,天瑞星为太原市西山生态产业园 “国家级新能源示范区”管理中心设计建设了太阳能+ 复合式新能源站。该太阳能能源站采用中高温太阳能集热器与土壤源热泵、生物质等能源耦合应用,太阳能集热面积为300平方米,满足了管理中心3400平方米建筑的供热、空调制冷及生活热水供应需求。
图:天瑞星太原国信管理中心太阳能复合能源站
  2016年,天瑞星在河北大厂县金隅产业园设计建设了采用中温太阳能和燃烧机(生物质)新能源复合的太阳能+复合式新能源站。其中,菲涅耳太阳能集热面积为600平方米,导热油温度135℃,为产业园80万标件家具生产线油漆烘干及两台大型复合板热压机提供热源,同时为一个厂房和一个展厅供暖。
图:天瑞星金隅集团产业园-天坛家具能源站太阳能集热装置
  2016年,兰州大成科技股份有限公司(简称兰州大成)在青海格尔木建成总集热面积为10 万平方米的线性菲涅耳式太阳能热水项目,是目前我国甚至全球最大的线性菲涅尔聚光太阳能集热供热站,每年可替代40蒸吨锅炉。
图:兰州大成格尔木10万平米线性菲涅尔供热系统
  2017年,兰州大成彻底拆除了自己公司的燃煤锅炉,对其厂房的供暖系统进行了升级改造,在屋顶共安装菲涅耳聚光器1万平方米。采用太阳能作为主要供热能源,低谷电作为辅助能源,满足了2万平米厂房供暖和7000平方米办公/生活设施的供暖供热需求。在2017-2018年的供暖季期间,整体运营费用低于60万元,运营费用比燃煤供暖降低75%,较天然气供暖降低80%。
图:兰州大成安装在厂房屋顶上的1万平方米集热器
  5、碟式太阳能集中供暖系统
  2017年11月,东方宏海新能源科技发展有限公司为内蒙古通辽市科尔沁区奇峰电力公司建设了分布式碟式太阳能集中供暖供热系统。该供暖系统共由6个碟式系统组成,每个系统集热功率约74kW,采用两种介质运行,冬天供暖季为冷却液,其它非供暖季节为水,并配有地下储热水池进行跨季节储热。通过近2个月的试运行,各项数据指标已超过原设计指标并且达到运行稳定,系统总体光热转化效率为82%以上。按照当地全年平均太阳能辐射值1975kWh/平方米计算,可实现全年采集热量约3000GJ ,能够满足3000平方米建筑面积全天20小时连续供暖的要求。
图:东方宏海内蒙古太阳能碟式分布式供暖装置
  太阳能是真正清洁的能源,太阳能热站与其他可再生能源联合使用,是实现100%“真正”清洁采暖的有效手段。通过技术创新,太阳能光热供暖能够兼顾供热需求、环境及经济性要求,将是有效降低我国北方,尤其是西北地区建筑供热季的大气污染的重要、可行的途径。我们相信除了本文中已经列出的太阳能集热供暖系统案例以外,还有其他太阳能供暖工程已经投入运行或正在实施中。我们的目标:让我们和我们的下一代享受更多的蓝天白云、绿水青山。
(本文中太阳能供暖案例由太阳能光热联盟成员单位提供)
  后记
  国际上,丹麦是全球最早推动太阳能区域供热的国家,也是当今世界上最大的太阳能区域供热市场。据统计,丹麦目前安装的太阳能供热集热器面积近140万平米。其中最大的太阳能集中供热系统Silkeborg,太阳能集热器总安装面积约15.67万平米,采用短期储热,储热容量3.2万立方米,可为2.1万用户提供热能。据丹麦能源署发布的官方报告《太阳能供热发展策略》到2030年,太阳能供热将承担丹麦15%的供热负荷。
图:Silkeborg太阳能集中供热系统

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