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光热财富,升级路线图

作者:jnscsh   时间:2021-06-27 20:05:08   浏览次数:

zoޛ)j馝}uM4M<M4MxwM|@_|m5߮m5ۭ}M4Mt]4۝?i}m5۽}m_iMwMwM}uMyv]_6^?駞i馟i~iMvן4iM4MyO駝?Mӟ}?׏m5]uiMwM4םM4工作,采暖应用主要在冬季,但冬季一般仅靠太阳能供热还不够,而夏天的热量应该如何合理应用,也是一个很重要的问题。这个问题的解决需要依靠蓄热,夏天把热量储存下来,到冬天使用,但这仅适合大型或者超大型工程,由于过高的成本,一家一户采暖项目很难实现跨季蓄热采暖。另外是多能源互补的问题,如果仅靠太阳能一己之力,还不能真正解决供热问题,必须建立起太阳能与地热能、生物质能等能源的共通系统。”谢光明向《中国新时代》记者指出。

而一位关注太阳能采暖项目的业内人士表示,“太阳能采暖确实具有很大的市场空间,但目前的项目多属于示范项目,要真正实现商业化应用还有很多问题需要应对,如太阳能产品不过关,太阳能保证率低,初始投资成本高、项目回报周期长,如果光热企业盲目扩容进入采暖市场,一旦操作不当,则会面临巨大的风险。”

向工农业应用升级

如果将热水器和太阳能采暖视作太阳能光热利用的民用范畴,太阳能在工农业领域的应用,则是光热利用市场的进一步拓展。

根据我国太阳能光热第一股日出东方集团董事长徐新建的思路,就整个太阳能光热产业而言,未来必须打破传统观点,从单一能源向复合能源转型,从民用市场向商用、工业等综合应用扩张,从热水向热能升级。

李云彬说,在我国,工业能耗占全国能耗的70%,并且逐年递增;而中国是世界锅炉生产和使用最多的国家,锅炉数量约50多万台,80%左右为燃煤锅炉,耗原煤量占全国原煤产量的1/3。燃煤锅炉耗煤量大、污染严重,而且燃烧效率较低,仅有45-70%,有一半以上是效率更低的小锅炉。能源结构单一,高污染、高耗能产业已成为制约我国经济、社会、生态、环境发展的突出问题,作为传统能源的有力替代、工业热能利用的重要补充,大力推广太阳能工业热力系统工程项目已经显得刻不容缓。

据他介绍,力诺瑞特早在2009年就提出了太阳能光热发展要从“热水”向“热能”再到“热电”的发展路径。2011年4月,力诺瑞特耗时5年、投资1.2亿元研发的“中低温太阳能工业热力系统”技术实现重大突破,可为工业热能提供10-20%甚至更高的能源补充,这表示太阳能热利用由热水时代进入工业热能利用时代。2012年12月,力诺瑞特“中低温太阳能工业热力系统应用技术”被列入《国家重点节能技术推广目录》。目前力诺瑞特已经建成了二十余个中大型太阳工业热利用项目。

陈讲运指出,中温集热技术的发明,填补了太阳能在工业燃煤、燃气、燃油锅炉应用中的技术空白,极大地解决了太阳能中低温工业热能利用的节能、节地和环保等问题,可以有效地应用到工农业领域,如食品加工中水蒸气冲洗,玻璃加工中的高温空气压平,木材加工中的烘干,纺织工业中的漂洗、干燥和印染,烟草工业中的烘干、制丝,公路建设中的融化沥青及海水淡化等。

美国是最早把太阳能中温系统用在工业加工的国家,80年代就在加利福尼亚洲的帕萨尤纳,建造了一座600平方米太阳能中温装置,产生170℃蒸汽供洗衣房用热,可以满足洗衣房蒸汽需要量的75%。其他国家也纷纷在工农业领域发展太阳能光热的中温应用,如加拿大一家罐头食品加工厂,建造了一座太阳能中温系统装置,提供150-180℃蒸汽,每年可节省全厂电力消耗的20%。

我国最先在工业领域应用太阳能的是位于山东力诺工业园的太阳能锅炉。2011年5月,力诺瑞特集热面积达5,200平方米、节约标煤达1,156吨、减排二氧化碳3,005吨的太阳能锅炉系统全面启动,按济南年均太阳辐照量计算,每天可提供预热热水138吨,将15℃左右的冷水加热至95℃;随后,由锅炉加热成150℃蒸汽,太阳能所提供的热量占这座10吨锅炉所需热量的10%。

东南大学能源与环境学院张小松教授在接受某媒体采访时指出,全国有50多万个工业锅炉,这些锅炉的燃料主要是煤,如果改用太阳热能,由低温设备预热,中温集热器加热,“节约下来的标煤就是天文数字了。”

据谢光明介绍,这几年光热在工业应用方面的拓展有了一些进展,取得了不错的成效。如在伯恩公司承担的浙江“江嘉友电镀”工业热水工程中,根据生产需求和实际环境设计建造了2,320平方米的热水工程,系统效率大于50%。年总的热量替代原煤262吨占年总能耗的87%。与使用燃煤锅炉相比,太阳能光热应用使能耗单项成本降低80%,仅在2012年5月-2013年6月,年节约能源资金120万元,在取得明显经济效益的同时,还取得了明显的节能减排的环境效益。

目前,一些大型太阳能光热企业均已涉足工农业应用。太阳雨太阳能公司总裁陈荣华去年初在接受媒体采访时就表示,“从业务层面,核心业务是我们的热水业务,增长业务则是我们的热能业务。”

据了解,太阳雨已经完成了多项太阳能中温工业应用项目,如为江苏某印染公司提供7,500平方米集热面积,年节约标煤1,125吨,碳减排2,475吨。而同属日出东方集团的四季沐歌也正在积极布局太阳能中温应用市场。

然而,就像张小松所言,“总体来说,太阳能中温目前在工业领域运用得比较少,在纺织、食品、海水淡化等工业领域,太阳热能利用才破了题,所以光热中温技术在工业领域推广使用的潜力巨大。”

但相比太阳能热水器而言,光热利用在工农业领域的应用存在技术难关。因此要想在工农业应用市场的大蛋糕中分得一杯羹,太阳能光热企业必须做好内功,首先从技术上实现突破,确保对中温太阳能工业热力系统技术的掌握,这是实现向工农业应用市场迈进的目标时,最基础也是最关键的一步。

光热发电在孕育

热发电是我们的种子业务——这是陈荣华向媒体介绍太阳雨公司太阳能热利用业务时指出的,“我们未来要做热发电。”

2013年,“大光热”概念在国内太阳能热利用行业流行。四季沐歌和太阳雨这两家走在行业前列的太阳能热利用企业纷纷提出了大光热战略。陈荣华认为,所谓“大光热”就是要突破现有的光热产业边界,不仅要有太阳能光热业务从低温到中高温的技术升级,以及从热水到热能、热电领域的延展,更要用开放融合的产业思维横向扩张。

光热发电如果能够实现,就如陈荣华指出的一样,太阳能热电将豪取“几万亿级的市场规模了”。

事实上,国际市场对太阳能光热发电领域的布局早已启动。2008年,西班牙当时仅有一个10兆瓦的太阳能光热发电站运行发电,但到了2010年年底,这一数字就被迅速刷新为530兆瓦。相关数据显示,全球目前已有超过10GW的光热发电项目(含已建成、在建、在开发、已宣布、已计划),这些项目预计都将在2020年之前实现商业化运作。据行业研究机构CSPToday预测,2014年,全球将有超过30个国家的光热发电市场逐步启动,不仅包括西班牙、美国等传统光热发电市场,一些新兴光热发电市场如南非、沙特等正在崛起。

这几年国内也先后审批了几个太阳能光热发电项目。2012年6月25日,中广核太阳能开发有限公司设在青海德令哈的太阳能光热发电技术实验基地正式获准开工,总投资计划为20亿元;北京中科院电工所延庆1.5兆瓦塔式光热发电项目成功运转;河北省张家口市64兆瓦槽式太阳能光热发电项目正式签署协议。

据报道,ADB(亚洲开发银行)正在帮助中国在青海德令哈建设第一个大规模的商业化光热发电站。ADB预计,如果中国的光热电站项目能够按现有计划和规划开展实施,到2040年将可以供应全国用电量的15%以上。

从已有项目的进度来看,我国光热发电项目已经得到了国家的重视,不仅实现了从无到有的跨越,还将成为未来国内太阳能发电项目三种重要形式之一,与光伏发电、分布式光伏发电同样受到国家扶持,其地位与经济效益逐渐显现。

李云彬分析指出,通过太阳能技术提升,利用槽式、塔式、蝶式发电产生450℃的蒸汽驱动汽轮机发电已经在中西部成为现实。随着低温有机朗肯循环技术的发展,低温太阳能热发电技术也正逐步开始走向应用,其潜在的巨大市场价值开始受到越来越多的关注。

随着太阳能光伏市场逐步趋于规范合理,单晶硅成本增加,太阳能光热发电的成本优势则会凸显。目前高温光热发电单位kW投资成本大概在25,000元左右,而对于低温太阳能热发电,如果实现规模化开发,即相关的设备、组件全部实现规模化生产,电站装机实现规模化,其单位kW投资成本大概可以做到10,000元左右,是高温太阳能热发电的将近1/3,以20年运营寿命粗略估算,1度电成本仅为三毛多钱。但这仅仅是目前的理论推定,现在进行准确的实际成本核算还为时过早。可以肯定的是,其成本比高温光热发电会低很多。这对于中国的电力市场来说,显然更易接受。

然而,在太阳能热利用行业,对光热发电的市场化存在不一样的声音。

“对于光热发电,我持保留态度。”谢光明向《中国新时代》记者说道。

他说,光热发电实际上经历了两个周期,一是八十年代末,美国在能源危机的情况下,在加州建了9个电站进行商业运行,但以后再没有这方面的发展。之后在本世纪,欧洲有些地方开启了第二轮,出现了螺旋式的发展改进,现在西班牙开始考虑更新式的太阳能光热发电。“从八五攻关开始,我就参与了光热发电项目,国家对光热发电零部件的研发、系统的设计早已开始。但我觉得从技术和经济成本方方面面角度考虑,对中国来讲,光热发电并不一定是很合适的。从技术来看,牵扯到部件、材料、工艺、安装、储能、控制等多方面,并不是说解决某一个问题后,就能实现整个系统的突破。当然国家要发展,就必须追随世界发展态势,对于光热发电的研究和发展也得跟上,要不然就落后了,但这并不是一般的太阳能企业能干得了的事情。”

陈讲运则指出,“虽然很多人对未来的光热发电市场非常看好,但目前介入光热发电的都是大型国企,我们的太阳能光热企业在光热发电过程中只是扮演了材料供应商的角色。因为每个光热发电项目基本都是几十亿、几百亿甚至上千亿的规模,当前的太阳能企业根本负担不起。总体来看,国内要想实现光热发电市场化,有很长一段路要走,除了产品的突破外,我们整个系统做得也不够好,需要提高。我认为,目前中国太阳能产业依然处于培育期阶段,随着从热水器向空调、采暖以及工业应用等领域逐步导入,光热利用产业肯定会迎来快速发展。”

2013年10月,国家能源局副局长刘琦在丹麦哥本哈根召开的第三届全球绿色增长论坛上指出,就能源领域来讲,重点是要控制煤炭消费总量,加快清洁能源利用,开发太阳能等可再生能源。

这番讲话为太阳能光热利用产业的发展带来了春风。国内太阳能光伏产业已经得到了快速发展,虽然出现了暂时的困难,但其能源利用地位已相当显著;与之相较,太阳能光热产业的发展则相对缓慢一些。随着国家部署新能源战略,既能实现能源的循环利用,又可满足低碳、清洁要求,同时具有自主知识产权的太阳能光热产业,势必会后来者居上,成为国家重点发展的新能源产业之一。

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