目前,無論中高溫管的起用還是普通真空管的集熱系統(tǒng),都能解決工業(yè)中耗電、耗煤的困難,給國家的節(jié)能減排帶來福音,一些省市已經(jīng)制定并實施了補貼政策。而太陽能在工業(yè)熱利用方面的成本造價,比用煤、油、電更為經(jīng)濟實用,且運用地域比一般新能源更為廣泛。
食品工業(yè):項目三年收回成本
云南昆明神農(nóng)集團旗下子公司云南神農(nóng)肉業(yè)食品公司為了尋找一種更適合自己發(fā)展的新能源,早在三年前便與江蘇皇鷹太陽能有限公司達成合作,為公司的生豬屠宰節(jié)約了大量的成本。
日前,云南神農(nóng)肉業(yè)食品公司經(jīng)手太陽能項目的負責人蔣玉乾說,云南神農(nóng)肉業(yè)食品與太陽能結(jié)合的這個項目很好地解決了生豬屠宰過程中的洗滌和消毒用熱水。云南神農(nóng)肉業(yè)食品之所以選擇太陽能作為供熱能源,主要是因為太陽能有其他能源所不可比擬的優(yōu)勢。首先,云南陽光資源豐富,光照時間長,更適合用太陽能代替其他能源。其次,太陽能集熱器的壽命一般都在十年以上,比起使用其他能源要劃算多了。再次,云南神農(nóng)肉業(yè)食品原先用油和電給生產(chǎn)提供熱水,成本過高,給企業(yè)造成了一定的壓力。選擇太陽能系統(tǒng),一次性投入,就可以長期解決熱水問題,一般三年就可以完全收回成本。只要非連續(xù)陰雨天,云南神農(nóng)肉業(yè)食品生產(chǎn)過程中所需要的45攝氏度到65攝氏度的熱水,都能持續(xù)供應(yīng)。
凡工業(yè)企業(yè)運用太陽能的,當?shù)卣紩o予相應(yīng)補貼。云南神農(nóng)肉業(yè)食品此項目就獲當?shù)毓?jié)能補助40萬元。這個項目很安全,兩年試用下來,穩(wěn)定性一直很好。很多兄弟企業(yè)都很看好太陽能在食品行業(yè)中的運用,曾有很多朋友對這樣的太陽能項目表示興趣,前來參觀了解具體情況。
印染工業(yè):尋求第一替代能源
很多太陽能企業(yè)把印染工業(yè)當作向工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的第一戰(zhàn)略,同時印染企業(yè)也把太陽能當作第一替代能源,以達到節(jié)能環(huán)保。
前不久,皇明太陽能董事長黃鳴在嘉興海寧,給紡織企業(yè)講授了一些太陽能知識,參會人數(shù)眾多,證明了紡織印染業(yè)對太陽能的興趣。
印染工藝耗熱很大。在染色過程中,溫度適當才能著色均勻,在工藝上有很多考究的地方,多一份熱嫌多,少一份熱也達不到預(yù)期的效果,每年用在熱源方面的開銷占生產(chǎn)成本的三分之一。為了適應(yīng)節(jié)能環(huán)保的需要,印染行業(yè)正在尋找一種新的替代能源。潔凈電能顯然在成本方面給企業(yè)很多壓力,為了降低成本與太陽能企業(yè)的合作就顯得非常必要。
目前,江蘇新阪神太陽能與常熟凱達印染公司的成功合作影響很大。東方印染、江蘇東渡集團、永康印染公司等企業(yè)的太陽能工程也將在近期啟動。北京天普太陽能與浙江亞太特寬幅印染有限公司合作5000平方米的一期工程,日提供熱水300~400噸,系統(tǒng)設(shè)定溫度70攝氏度,系統(tǒng)壽命內(nèi)節(jié)約能源7500~10000噸標準煤。浙江亞太特寬幅印染有限公司領(lǐng)軍人物楊安心對太陽能與印染相結(jié)合大加贊賞,他說,做企業(yè)就應(yīng)該像生活一樣,還它真實模樣,即清新、潔凈模樣。
據(jù)了解,浙江亞太特寬幅印染有限公司的成功,迎來了浙江省印染行業(yè)協(xié)會領(lǐng)導(dǎo)及專家一行80余人的參觀,對此項目的建成使用以及所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益給予了充分肯定。
海寧地區(qū)的很多太陽能企業(yè),一直都是以單機銷售為主,部分企業(yè)在幾年前開始掘金國外市場。隨著時間的推移,外貿(mào)藍海在時間的蕩滌中已不再是藍海,國內(nèi)太陽能企業(yè)的出口競爭越來越激烈。為此,很多太陽能企業(yè)把未來的發(fā)展重點移步技術(shù),準備在技術(shù)領(lǐng)域展示拳腳。
海寧家能太陽能工業(yè)有限公司是集國內(nèi)外市場于一身的太陽能企業(yè),在與兄弟太陽能企業(yè)分羹市場的同時,他們研究一門專業(yè)技術(shù)——太陽能空氣集熱器,即給空氣加熱使空氣溫度迅速升溫。從公司技術(shù)總監(jiān)周強處獲悉,此技術(shù)是在海寧質(zhì)檢局的幫助下完成的。在新技術(shù)立項上,國家給予一半研發(fā)成本上的補助。起初研發(fā)的目的只是為了給家能50平方米的恒度車間供熱,每年節(jié)約4萬~5萬元的電能。這一技術(shù)在家能車間試用穩(wěn)定后,他們開始思考此技術(shù)是否能應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域上。調(diào)查表明,太陽能空氣集熱器在工農(nóng)業(yè)運用上大有可為,不僅可用在農(nóng)產(chǎn)品烘干上,還可以用在家庭采暖和農(nóng)業(yè)溫室上。
目前,家能公司在開發(fā)另一項高溫技術(shù),將太陽能空氣集熱器所產(chǎn)生的熱量傳遞給導(dǎo)熱油,用于工業(yè)鍋爐。但目前這項技術(shù)仍然在開發(fā),溫度要求還有待于進一步提高。太陽能作為一種新能源,是利用前景最廣泛的一種,并且中國在光熱技術(shù)上一直領(lǐng)先世界,只是儲熱問題很難解決。根據(jù)能量守恒定理,光能轉(zhuǎn)換的熱能只能用另外一種能量方式存在,儲熱系統(tǒng)一直是世界難題,只能即時用熱,用保溫材質(zhì)保溫也只是暫時的,如果能研發(fā)出儲熱時間更長的太陽能,將會成為市場的新寵。目前,在太陽能光熱項目中,把光熱發(fā)電當作以后發(fā)展的目標,這種以熱能轉(zhuǎn)換為電能的方式不僅實用,在儲存方面也比其他能量具有更多的技術(shù)優(yōu)勢。
農(nóng)村養(yǎng)殖:技術(shù)方面已經(jīng)成熟
太陽能發(fā)展到了今天,在集熱技術(shù)上已相當成熟,但這項技術(shù)僅僅在熱水工程上面有中國權(quán)威一說,而在與其他一些技術(shù)的相結(jié)合方面,仍然是初出茅廬,急待練兵。近年,浙江省工廠化快速養(yǎng)殖甲魚業(yè)消耗了大量的能源。據(jù)估計,全省工廠化快速養(yǎng)殖甲魚業(yè)年產(chǎn)2億多只商品鱉,年耗標煤20多萬噸。為此浙江省設(shè)立重大科技專項研究與試點養(yǎng)殖項目,采用太陽能與水源熱泵相結(jié)合技術(shù)。示范工程在浙江金華市綠豐啟動,所參與的太陽能企業(yè)為浙江中新能源發(fā)展有限公司。他們與浙江大學(xué)、金華市農(nóng)村能源辦公室共同建成6000平方米甲魚養(yǎng)殖溫室的熱能供應(yīng)系統(tǒng)。
浙江中新能源發(fā)展有限公司總經(jīng)理張建高說,中新能源在太陽能養(yǎng)殖技術(shù)上面已經(jīng)不存在太大的難題,綠豐項目完成后,相當受歡迎,企業(yè)也緊接著要著手另一個養(yǎng)殖項目。在太陽能溫室養(yǎng)殖技術(shù)上,一般需解決三個難題。一是收集養(yǎng)殖所需要的詳細資料和數(shù)據(jù),這一問題也是最基礎(chǔ)的問題主要是在細上做功課,越全面越好。二是集熱、換新水,室內(nèi)透氣性與保溫設(shè)計相結(jié)合。三是解決因陽光照曬不足而必須與其他能源相結(jié)合使用的問題。
在收集資料時,比方說養(yǎng)殖的是甲魚,那么對甲魚的生活習(xí)性、生長周期、適應(yīng)溫度都要作詳細地了解,結(jié)合養(yǎng)殖方面的專家和客戶共同探討如何才能更好地使甲魚更安全、更快的生長。對于這些,中新曾做過市場調(diào)研,加上客戶提供的資料,更能做好第一環(huán)節(jié)。在此最基本的問題上,他們給甲魚的保溫房設(shè)計了一套詳細的方案。綠豐項目中,實驗場中部偏東地區(qū),其東北角至東南方向均被水塘包圍。溫室長寬分別為8.76米和22.26米,占地214.0平方米,屋頂為兩面坡結(jié)構(gòu)。在新水加熱系統(tǒng)中,新水換熱器共有25個熱管安裝孔,每個安裝孔都可自由拔插熱管,能方便地進行水的更替。而集熱和保溫作為首要解決重點,中新能源拿出了三套設(shè)計方案,分別應(yīng)對甲魚生長的不同需要。在真空管集熱上,串并聯(lián)結(jié)合設(shè)計與支架結(jié)合角度30度;在保溫上,除了基礎(chǔ)保溫設(shè)施還用塑料薄膜、150毫米厚膨脹聚苯板、塑料薄膜和油毛氈鋪設(shè)、自粘性SBS等進一步保溫,甚至打造夾心保溫墻。在陰雨天氣時,中新能源則用熱泵技術(shù)作為輔熱,地源熱泵能很好地與太陽能結(jié)合,為甲魚生長提供適合的溫度,達到節(jié)能環(huán)保最優(yōu)化。
工業(yè)應(yīng)用:環(huán)保意識有待提高
美大太陽能營銷總監(jiān)張江平說,目前美大已與一些化工企業(yè)合作,進入工程、家用、外貿(mào)及工業(yè)熱利用多個領(lǐng)域,再加上環(huán)保灶方面的嘗試,一再成為技術(shù)的領(lǐng)航者。美大由于早年在太陽能單機方面的技術(shù)基礎(chǔ),進入其他熱利用領(lǐng)域都有一定的優(yōu)勢,其間與寧夏地區(qū)一個化工企業(yè)達成了1400平方米的工程項目。雖然已有一些合作項目在進行,但張江平謙虛地認為,美大在進入工業(yè)熱利用領(lǐng)域方面的技術(shù)還有待于加強。
張江平認為,要把太陽能運用到工業(yè)領(lǐng)域需要的是更多企業(yè)的環(huán)保意識。打個比方說,太陽能與建筑一體化是在國家力推的基礎(chǔ)上發(fā)展的,房地產(chǎn)企業(yè)對安裝太陽能熱水器有主動意識的很少很少,這主要在于建筑與太陽能結(jié)合設(shè)計的麻煩上,房地產(chǎn)公司一般不可能給自己找麻煩,把設(shè)計這一塊的活攬過來加大自身的成本。工業(yè)企業(yè)則是因為原本的運作模式定勢,很難接受另外一種新能源添加到企業(yè)的運作中。國家要求工業(yè)企業(yè)達到環(huán)保要求,這一方面可能會促使企業(yè)更多地往新能源上尋找,但這方面的困難也不少。
張江平說,首先,工業(yè)企業(yè)對太陽能行業(yè)的了解比較少,雖然考慮過環(huán)保節(jié)能的問題,但由于工藝結(jié)合方面的難度,使得企業(yè)安于現(xiàn)有的能源,哪怕是在污染處理方面投入再多一點的成本也是無可奈何的事情。其次,太陽能一般都是一次性投入,一次性成本難免要高于其他能源,這在無形中加大了企業(yè)的運作難度,雖然回收期不長,但是3~5年的時間還是很難讓企業(yè)有安全感。為此,現(xiàn)在工業(yè)企業(yè)還只是嘗試著與太陽能企業(yè)進行合作。國家若能在節(jié)能補貼方面加大支持,工業(yè)企業(yè)與太陽能企業(yè)的合作力度也會加大,成本回收期將比原成本減少一半左右。企業(yè)更愿意在這種成本暫時較高的情況下與太陽能企業(yè)達成合作,坐收長遠利益。
行業(yè)企業(yè):技術(shù)催生應(yīng)用市場
據(jù)浙江斯帝特新能源有限公司銷售總監(jiān)嚴思楊講,斯帝特的單機市場已經(jīng)相當成熟,目前,眾多太陽能企業(yè)分占建筑一體化市場,往往把國家大力扶持的工業(yè)項目丟在了一邊。其實工業(yè)用熱擁有廣闊的市場,印染行業(yè)工業(yè)用熱能耗就達3個億。斯帝特太陽能已涉足工業(yè)用熱和商業(yè)用熱,并且將加大力度把握工業(yè)領(lǐng)域,把企業(yè)未來的發(fā)展方向定在工業(yè)熱利用領(lǐng)域的開發(fā)上。
目前,斯帝特將集中優(yōu)勢技術(shù),分別在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域構(gòu)建齊步走的模式。在商業(yè)上,斯帝特將與一些游泳館、學(xué)校、政府、企事業(yè)單位合作,為他們提供商業(yè)熱水。海寧游泳館就與斯帝特達成合作,把太陽能當作輔熱系統(tǒng)。海寧市游泳館和少體校游泳訓(xùn)練館,包括25米短池10個泳道和50米標準池10個泳道,面積2.39萬平方米的游泳館在環(huán)保的情況下實現(xiàn)了水體恒溫。嚴思楊表示,像這樣的恒度游泳池技術(shù)斯帝特已經(jīng)相當成熟,未來會尋找與一些游館進行更多的合作。
在工業(yè)上,斯帝特太陽能準備從紡織印染行業(yè)入手,進一步擴展到工業(yè)鍋爐方面的運用。此前已與嘉興學(xué)院合作,聘請嘉興學(xué)院老師作為技術(shù)顧問,幫助解決太陽能與印染企業(yè)工藝相結(jié)合的困難。他們曾根據(jù)徐氏針織的印染工藝,做具體可行方案,并最終完成了60噸工業(yè)熱水工程項目。
在與印染行業(yè)合作的過程中,斯帝特一般能將水溫控制在40~50攝氏度左右,與印染所需熱水溫度完全匹配。技術(shù)核心主要是:根據(jù)印染廠房的巨大屋面資源安裝太陽能集熱板,在產(chǎn)生熱水后用于各個工藝環(huán)節(jié),在工藝設(shè)計中遵循低熱低用、高熱高用、進行廢熱回收循環(huán)用熱,并且配以常規(guī)能源與可再生能源聯(lián)合使用。首先最大限度地利用太陽能,在太陽熱能不能滿足工藝要求的情況下,啟用常規(guī)能源補充或提升能源品質(zhì),使太陽能的利用率最大化。
他們認為,在這樣一種運作原理下,必須解決三個問題。一是控制儀控制水溫、水位、時間、輔助加熱等,以滿足印染過程中的熱水需求。二是余熱利用系統(tǒng)將廢蒸氣水(溫度90攝氏度左右),通過保溫熱水池,用大型板式熱交換器進行熱交替,使水溫回到40~50攝氏度,完成廢熱水的余熱利用。在安全保障措施方面,與控制系統(tǒng)相結(jié)合,避免企業(yè)受人為、停電、停水、自控故障等各種因素影響。
在印染企業(yè)工藝要求日趨精湛的情況下,斯帝特加大了管道寬度的設(shè)計以加大流量,幫企業(yè)解決工藝難題。在試水印染行業(yè)的過程中,斯帝特也曾與當?shù)仄じ镄袠I(yè)合作,幫助皮革企業(yè)提供30~70攝氏度的工業(yè)熱水。他們認為,在工業(yè)上,太陽能還可以給鍋爐供熱。據(jù)統(tǒng)計,用于鍋爐供熱的10噸太陽能項目,成本可以控制在20萬~30萬元。由于目前鍋爐企業(yè)多,項目不大,成本回收一般需要5~10年,加上圖方便、環(huán)保意識不夠等原因,斯帝特將鍋爐企業(yè)與太陽能的結(jié)合運用視為繼印染業(yè)后的發(fā)展對象。
嘉興市正興能源科技有限公司總經(jīng)理竇金波說,他們公司研發(fā)成功一項專利技術(shù)。大焦距工業(yè)太陽能高溫集熱器采用大焦距拋物槽反射聚光,反光面采用不銹鋼鏡面,選用國際領(lǐng)先水平的直通式金屬玻璃太陽能真空集熱管作為受光元件,具有高吸收比、低發(fā)散率、承壓高等優(yōu)點。采取東西軸全天跟蹤、南北軸季節(jié)性跟蹤的雙軸跟蹤模式,具有很高的采光效率。單個聚光槽可以運行,多個聚光槽進行行列組合,共用一套跟蹤驅(qū)動,組成大規(guī)模太陽能中高溫集熱列陣。光照較好時可以連續(xù)輸出高溫熱能,滿足工業(yè)高溫用熱,最高輸出溫度可達350攝氏度。
竇金波指出,這是公司的一項專利技術(shù),適用溫度要求在200~300攝氏度的企業(yè),此項專利可與燃煤、燃油、燃氣、或者電鍋爐聯(lián)合運行。除此之外,公司還有另外兩項專利:短焦距工業(yè)太陽能中高溫集熱器,真空管內(nèi)串流U形管。這些專利技術(shù)都能與工業(yè)企業(yè)的不同溫度要求相搭配。公司在醫(yī)藥融膠方面已取得了一定的成就,希望更多的工業(yè)企業(yè)看到這些高端熱利用技術(shù),為工業(yè)造福,帶來節(jié)能減排新能源利用熱。
作者:陳培