中国人发明的太阳能集热管,被西方人称赞为“东方神管”；西方人评价说,世界太阳能看中国,中国太阳能看山东；只是,西方人可能还不知道,他们眼里的“东方神管”已经不仅仅能出热水洗澡了,如今山东的“太阳能+”已经与空气源热泵、地源热泵以及生物质炉等一起,开始从提供热水升级为提供热能……

  阴天晴天都暖和

  2月28日,室外春寒料峭,但当我们走进邹平市明集镇怡和家园社区时,住在三楼的孙爱真正让儿子开窗户:“不行不行,有点热得慌。”

  怡和家园社区是柴家村和小耿村整体搬迁而来,因管路线路太长,热能损耗大而无法享受镇上的集中供暖福利。据悉,2015年搬迁后,怡和家园曾铺设了地暖,供暖源是社区的两台1000千瓦水源热泵机组,尽管社区先后打了25余口井用于抽水和回灌。但三年的供暖季期间,水源热泵机经常“趴窝”,住户反映强烈。

  2018年,有着8年太阳能开发推广经验的山东青帝能源有限公司主动请缨,提出了“太阳能+水源热泵+空气源热泵”多能互补的社区供暖方式,给总建筑面积达51000多平方米的社区装上了2400平方米的太阳能集热器和170吨智能蓄热水箱,配以10台110千瓦超低温空气源热泵及两台998千瓦水源热泵机组,太阳能、空气源、水源三源互补、热源并联,既可同时向集热箱热网供水,也可独立运行。“供社区的多热源联合运行,太阳一出来,太阳能集热器开始将阳光变为热能；气候条件较差时,空气源热泵则开始运行。空气源热泵供回水替代水源热泵水源,在国内首次实现‘无水”水源热泵。而且,水源热泵抽水井实现定时循环、抽蓄切换。”该公司总经理刘兵对记者说。记者到达怡和家园时,是上午10时58分,水源热泵正轰轰作响忙供暖,而十分钟后,响声停止,太阳能开始发力。怡和家园供暖项目自2018年11月10日投用以来,室内温度始终稳定在20℃-22℃。

  “这种‘多种清洁能源优势互补供暖关键技术’解决了怡和家园的供暖问题,居民都说,不管晴天阴天,家里都很暖和。”邹平市委常委、明集镇党委书记王欣对记者说,“去年省住建厅和省能源管理部门还在这里召开了‘践行能源革命·助推乡村振兴’暨‘太阳能+多能互补’柴家项目推广会,在下一步的南宋、大耿、东闸等镇上的其他社区搬迁时,我们也准备复制这种模式,争取让明集镇变成‘太阳能+多能互补’清洁供暖的示范镇。”
 

  换管为板可斜可直可热可冷

  位于章丘区明水经济开发区圣福路的山东三齐能源有限公司人才公寓,安装了一层层阳台壁挂太阳能集热板,但与其他小区不同,这里的阳台壁挂板紧贴楼体。“一般的阳台壁挂在安装时,都需要与楼体有一定的倾斜度,才能更多地吸收阳光。”山东三齐能源有限公司副总经理于春燕对记者说,“我们研发的平板型太阳能集热器则可以垂直安装。”

  为避免夏季太阳能集热管因温度过高可能爆裂情况的发生,山东的太阳能企业开始研发平板替代热管,虽然比起老牌太阳能巨头来说,三齐能源还只是新秀,通过聘请美国国家可再生能源研究中心主任彭岫麟作为技术带头人,三齐成为全球第一家使用直排反应式磁溅射生产光学蓝膜的企业,通过在不锈钢表面镀光学蓝膜,能效值超出国家一级能效标准37.7%,因此,三齐的阳台壁挂才可直可斜。

  有了业内专利,三齐的第一个市场开发触角便伸向了国企小鸭集团。2017年12月,三齐与小鸭集团联合,在位于济南市工业南路51号的小鸭工业园推行了它们的PVD磁溅射平板太阳能+空气源热泵供暖项目,通过外置式散热器,在小鸭科研楼的太阳能集热面积达到1868平方米,全年可实现无人值守及在线监控,而且可将采暖季延长180天。“去年11月份运行以来,稳定性高、智能化程度强、安全性高,初步估算,这个采暖季可节约标准煤103吨、减排二氧化碳270吨、二氧化硫0.9吨。”小鸭新能源科技有限公司副总经理赵超对记者说。

  国企试验成功,三齐又瞄准了各地的开发区、边防哨所、收费站等集中供暖尚不能覆盖的“能源孤岛”。试验先从自身开始:三齐厂区的西北角有一栋三居室平房和一间厨房,这里的太阳能输热管与生物质炉相连接,如遇阴天下雨,生物质炉便可实现替代供暖,还可做饭。2018年,三齐先后在太原、泗水建成了畜牧养殖热水和高峪镇政府服务厅采暖项目。其中,在内蒙古突泉,三齐为其安装的热水面积尽管只有132平方米,但却是山东太阳能企业进军西北荒漠地带的先行者。
       新秀总有新炫技!2018年11月,三齐在沂源开发的鲁中高新科技园区开发有限公司标准化厂房建设项目配套公寓项目中,利用自己的技术,开始试验用太阳能制冷。“这也是太阳能热利用行业中功能较全、复杂程度较高、自动化程度较大的一套‘太阳能+’多能互补系统,也是目前国内平板太阳能系统中在建的最大的以太阳能为主能源的清洁能源利用系统,系统由2300平方米PVD磁溅射平板集热器、208吨蓄热水箱、22吨介质回流箱和20台50P超低温空气源热泵及互联互通在线监控系统等组成,比起电采暖和制冷,每年可节约120万元。
 

   从单纯供热到提供能源解决方案

   鸿润集团是泗水县引进的来自浙江的上市公司,目前在泗水有6个鸡鸭屠宰、加工分公司。给鸡鸭褪毛对水温要求极高,一般在63度至65度之间,温度低了,毛褪不净；高了,又会把肉皮烫红影响销售。环保部门禁止使用燃煤锅炉后,鸿润开始使用天然气加工热水,但昂贵的气价让鸿润着实吃不消。

   华春太阳能公司成立专门技术小组,深入鸿润车间一线,深挖用能点,经过多达10多次技术方案探讨,一套针对屠宰鸡鸭行业的太阳能系统方案成型,获得双方的一致认同,3个月的高品质施工,让太阳能在鸿润首次使用就大展神威,鸿润董事长王德定对记者说,“没想到用上太阳能,一天能给我们省2万元左右。”

  华春在鸿润的新厂区安装了48000多根总计9500平方米的太阳能集热管,配以260吨热水储水箱和天然气锅炉形成联动工业动力系统,空气源热泵可以回收冷库压缩机的废热,和太阳能形成完美搭档,冬季还可以为办公楼提供供暖。记者3月5日下午3时在鸿润厂房房顶看到,太阳能集热管阵旁边正喷着热蒸汽。“水温达到90多度了,加工生产线还得兑凉水。”工作人员说。据介绍,每年的3—10月份阳光充足的时候,基本上不用天然气烧热水。而在此前已经进行太阳能供热的兖州绿源食品,副总经理高恩凯算了算,太阳能系统一天给绿源省1万元左右。当国外客户得知他们需求的肉制品是用太阳能热水加工的,都齐竖大拇指:“又省线,又环保,中国创造太神奇了!”而华春给济宁利生集团、邹城钢山酒厂、枣庄春福盈豆制品等公司设计实施的“太阳能+”多能互补应用方案,每天可节省费用分别高达5000元、6200元和3200元。据总经理江红阳透露,未来三年,华春计划在80多个行业用太阳能解决能源问题。

  “2012年起,我省太阳能正式进入工业热利用,目前,太阳能已在纺织、食品加工、化工等工业领域得到广泛应用。”山东省太阳能行业协会会长申文明对记者说,“顺应山东新旧动能转换的新要求,我省自2018年实施了‘太阳能+’多能互补热利用,结合‘煤改电’‘煤改气’工程,依托太阳能资源和产业优势,将太阳能与空气能、地热能、生物质能、电能、天然气等能源相结合,提高清洁供热比重,形成了在全国独具特色的多能互补的清洁供热、清洁用能新方式。”

  我省光热产业基础雄厚,拥有生产企业150家左右,真空管热水器产销量和集热面积保有量连续八年居全国首位。“今后,我省太阳能的开发利用将力争实现‘三个转变’,即由单纯供应热水向供热、采暖、制冷转变,由低温应用向中高温应用转变,由民用向工业、农业、商业等领域转变,为上下游产业链提供充足的市场空间,促进太阳能生产和应用的协调发展。”省能源局能源节约和科技装备处处长王玉刚表示。（编辑llx)