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走进工农业太阳能热利用强势拓展空间
时间:2011-08-10 来源:imsia
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编者的话:本网以《工农业领域应用太阳能方兴未艾》(http://www.tyn.cc/news/content-45339.aspx)为题,对太阳能热利用在工农业方面的应用作了报道。日前,一些厂家及经销商来电询问相关技术和进展进况,记者为此采写了部分太阳能热利用企业在工农业领域应用方面的成功案例,与广大读者分享。

目前,无论中高温管的起用还是普通真空管的集热系统,都能解决工业中耗电、耗煤的困难,给国家的节能减排带来福音,一些省市已经制定并实施了补贴政策。而太阳能在工业热利用方面的成本造价,比用煤、油、电更为经济实用,且运用地域比一般新能源更为广泛。

食品工业:项目三年收回成本

云南昆明神农集团旗下子公司云南神农肉业食品公司为了寻找一种更适合自己发展的新能源,早在三年前便与江苏皇鹰太阳能有限公司达成合作,为公司的生猪屠宰节约了大量的成本。

日前,云南神农肉业食品公司经手太阳能项目的负责人蒋玉乾说,云南神农肉业食品与太阳能结合的这个项目很好地解决了生猪屠宰过程中的洗涤和消毒用热水。云南神农肉业食品之所以选择太阳能作为供热能源,主要是因为太阳能有其他能源所不可比拟的优势。首先,云南阳光资源丰富,光照时间长,更适合用太阳能代替其他能源。其次,太阳能集热器的寿命一般都在十年以上,比起使用其他能源要划算多了。再次,云南神农肉业食品原先用油和电给生产提供热水,成本过高,给企业造成了一定的压力。选择太阳能系统,一次性投入,就可以长期解决热水问题,一般三年就可以完全收回成本。只要非连续阴雨天,云南神农肉业食品生产过程中所需要的45摄氏度到65摄氏度的热水,都能持续供应。

凡工业企业运用太阳能的,当地政府都会给予相应补贴。云南神农肉业食品此项目就获当地节能补助40万元。这个项目很安全,两年试用下来,稳定性一直很好。很多兄弟企业都很看好太阳能在食品行业中的运用,曾有很多朋友对这样的太阳能项目表示兴趣,前来参观了解具体情况。

印染工业:寻求第一替代能源

很多太阳能企业把印染工业当作向工业领域发展的第一战略,同时印染企业也把太阳能当作第一替代能源,以达到节能环保。

前不久,皇明太阳能董事长黄鸣在嘉兴海宁,给纺织企业讲授了一些太阳能知识,参会人数众多,证明了纺织印染业对太阳能的兴趣。

印染工艺耗热很大。在染色过程中,温度适当才能着色均匀,在工艺上有很多考究的地方,多一份热嫌多,少一份热也达不到预期的效果,每年用在热源方面的开销占生产成本的三分之一。为了适应节能环保的需要,印染行业正在寻找一种新的替代能源。洁净电能显然在成本方面给企业很多压力,为了降低成本与太阳能企业的合作就显得非常必要。

目前,江苏新阪神太阳能与常熟凯达印染公司的成功合作影响很大。东方印染、江苏东渡集团、永康印染公司等企业的太阳能工程也将在近期启动。北京天普太阳能与浙江亚太特宽幅印染有限公司合作5000平方米的一期工程,日提供热水300~400吨,系统设定温度70摄氏度,系统寿命内节约能源7500~10000吨标准煤。浙江亚太特宽幅印染有限公司领军人物杨安心对太阳能与印染相结合大加赞赏,他说,做企业就应该像生活一样,还它真实模样,即清新、洁净模样。

据了解,浙江亚太特宽幅印染有限公司的成功,迎来了浙江省印染行业协会领导及专家一行80余人的参观,对此项目的建成使用以及所带来的经济效益和社会效益给予了充分肯定。

海宁地区的很多太阳能企业,一直都是以单机销售为主,部分企业在几年前开始掘金国外市场。随着时间的推移,外贸蓝海在时间的荡涤中已不再是蓝海,国内太阳能企业的出口竞争越来越激烈。为此,很多太阳能企业把未来的发展重点移步技术,准备在技术领域展示拳脚。

海宁家能太阳能工业有限公司是集国内外市场于一身的太阳能企业,在与兄弟太阳能企业分羹市场的同时,他们研究一门专业技术——太阳能空气集热器,即给空气加热使空气温度迅速升温。从公司技术总监周强处获悉,此技术是在海宁质检局的帮助下完成的。在新技术立项上,国家给予一半研发成本上的补助。起初研发的目的只是为了给家能50平方米的恒度车间供热,每年节约4万~5万元的电能。这一技术在家能车间试用稳定后,他们开始思考此技术是否能应用在工业领域上。调查表明,太阳能空气集热器在工农业运用上大有可为,不仅可用在农产品烘干上,还可以用在家庭采暖和农业温室上。

目前,家能公司在开发另一项高温技术,将太阳能空气集热器所产生的热量传递给导热油,用于工业锅炉。但目前这项技术仍然在开发,温度要求还有待于进一步提高。太阳能作为一种新能源,是利用前景最广泛的一种,并且中国在光热技术上一直领先世界,只是储热问题很难解决。根据能量守恒定理,光能转换的热能只能用另外一种能量方式存在,储热系统一直是世界难题,只能即时用热,用保温材质保温也只是暂时的,如果能研发出储热时间更长的太阳能,将会成为市场的新宠。目前,在太阳能光热项目中,把光热发电当作以后发展的目标,这种以热能转换为电能的方式不仅实用,在储存方面也比其他能量具有更多的技术优势。

农村养殖:技术方面已经成熟

太阳能发展到了今天,在集热技术上已相当成熟,但这项技术仅仅在热水工程上面有中国权威一说,而在与其他一些技术的相结合方面,仍然是初出茅庐,急待练兵。近年,浙江省工厂化快速养殖甲鱼业消耗了大量的能源。据估计,全省工厂化快速养殖甲鱼业年产2亿多只商品鳖,年耗标煤20多万吨。为此浙江省设立重大科技专项研究与试点养殖项目,采用太阳能水源热泵相结合技术。示范工程在浙江金华市绿丰启动,所参与的太阳能企业为浙江中新能源发展有限公司。他们与浙江大学、金华市农村能源办公室共同建成6000平方米甲鱼养殖温室的热能供应系统。

浙江中新能源发展有限公司总经理张建高说,中新能源在太阳能养殖技术上面已经不存在太大的难题,绿丰项目完成后,相当受欢迎,企业也紧接着要着手另一个养殖项目。在太阳能温室养殖技术上,一般需解决三个难题。一是收集养殖所需要的详细资料和数据,这一问题也是最基础的问题主要是在细上做功课,越全面越好。二是集热、换新水,室内透气性与保温设计相结合。三是解决因阳光照晒不足而必须与其他能源相结合使用的问题。

在收集资料时,比方说养殖的是甲鱼,那么对甲鱼的生活习性、生长周期、适应温度都要作详细地了解,结合养殖方面的专家和客户共同探讨如何才能更好地使甲鱼更安全、更快的生长。对于这些,中新曾做过市场调研,加上客户提供的资料,更能做好第一环节。在此最基本的问题上,他们给甲鱼的保温房设计了一套详细的方案。绿丰项目中,实验场中部偏东地区,其东北角至东南方向均被水塘包围。温室长宽分别为8.76米和22.26米,占地214.0平方米,屋顶为两面坡结构。在新水加热系统中,新水换热器共有25个热管安装孔,每个安装孔都可自由拔插热管,能方便地进行水的更替。而集热和保温作为首要解决重点,中新能源拿出了三套设计方案,分别应对甲鱼生长的不同需要。在真空管集热上,串并联结合设计与支架结合角度30度;在保温上,除了基础保温设施还用塑料薄膜、150毫米厚膨胀聚苯板、塑料薄膜和油毛毡铺设、自粘性SBS等进一步保温,甚至打造夹心保温墙。在阴雨天气时,中新能源则用热泵技术作为辅热,地源热泵能很好地与太阳能结合,为甲鱼生长提供适合的温度,达到节能环保最优化。

工业应用:环保意识有待提高

美大太阳能营销总监张江平说,目前美大已与一些化工企业合作,进入工程、家用、外贸及工业热利用多个领域,再加上环保灶方面的尝试,一再成为技术的领航者。美大由于早年在太阳能单机方面的技术基础,进入其他热利用领域都有一定的优势,其间与宁夏地区一个化工企业达成了1400平方米的工程项目。虽然已有一些合作项目在进行,但张江平谦虚地认为,美大在进入工业热利用领域方面的技术还有待于加强。

张江平认为,要把太阳能运用到工业领域需要的是更多企业的环保意识。打个比方说,太阳能与建筑一体化是在国家力推的基础上发展的,房地产企业对安装太阳能热水器有主动意识的很少很少,这主要在于建筑与太阳能结合设计的麻烦上,房地产公司一般不可能给自己找麻烦,把设计这一块的活揽过来加大自身的成本。工业企业则是因为原本的运作模式定势,很难接受另外一种新能源添加到企业的运作中。国家要求工业企业达到环保要求,这一方面可能会促使企业更多地往新能源上寻找,但这方面的困难也不少。

张江平说,首先,工业企业对太阳能行业的了解比较少,虽然考虑过环保节能的问题,但由于工艺结合方面的难度,使得企业安于现有的能源,哪怕是在污染处理方面投入再多一点的成本也是无可奈何的事情。其次,太阳能一般都是一次性投入,一次性成本难免要高于其他能源,这在无形中加大了企业的运作难度,虽然回收期不长,但是3~5年的时间还是很难让企业有安全感。为此,现在工业企业还只是尝试着与太阳能企业进行合作。国家若能在节能补贴方面加大支持,工业企业与太阳能企业的合作力度也会加大,成本回收期将比原成本减少一半左右。企业更愿意在这种成本暂时较高的情况下与太阳能企业达成合作,坐收长远利益。

行业企业:技术催生应用市场

据浙江斯帝特新能源有限公司销售总监严思杨讲,斯帝特的单机市场已经相当成熟,目前,众多太阳能企业分占建筑一体化市场,往往把国家大力扶持的工业项目丢在了一边。其实工业用热拥有广阔的市场,印染行业工业用热能耗就达3个亿。斯帝特太阳能已涉足工业用热和商业用热,并且将加大力度把握工业领域,把企业未来的发展方向定在工业热利用领域的开发上。

目前,斯帝特将集中优势技术,分别在商业和工业领域构建齐步走的模式。在商业上,斯帝特将与一些游泳馆、学校、政府、企事业单位合作,为他们提供商业热水。海宁游泳馆就与斯帝特达成合作,把太阳能当作辅热系统。海宁市游泳馆和少体校游泳训练馆,包括25米短池10个泳道和50米标准池10个泳道,面积2.39万平方米的游泳馆在环保的情况下实现了水体恒温。严思杨表示,像这样的恒度游泳池技术斯帝特已经相当成熟,未来会寻找与一些游馆进行更多的合作。

在工业上,斯帝特太阳能准备从纺织印染行业入手,进一步扩展到工业锅炉方面的运用。此前已与嘉兴学院合作,聘请嘉兴学院老师作为技术顾问,帮助解决太阳能与印染企业工艺相结合的困难。他们曾根据徐氏针织的印染工艺,做具体可行方案,并最终完成了60吨工业热水工程项目。

在与印染行业合作的过程中,斯帝特一般能将水温控制在40~50摄氏度左右,与印染所需热水温度完全匹配。技术核心主要是:根据印染厂房的巨大屋面资源安装太阳能集热板,在产生热水后用于各个工艺环节,在工艺设计中遵循低热低用、高热高用、进行废热回收循环用热,并且配以常规能源与可再生能源联合使用。首先最大限度地利用太阳能,在太阳热能不能满足工艺要求的情况下,启用常规能源补充或提升能源品质,使太阳能的利用率最大化。

他们认为,在这样一种运作原理下,必须解决三个问题。一是控制仪控制水温、水位、时间、辅助加热等,以满足印染过程中的热水需求。二是余热利用系统将废蒸气水(温度90摄氏度左右),通过保温热水池,用大型板式热交换器进行热交替,使水温回到40~50摄氏度,完成废热水的余热利用。在安全保障措施方面,与控制系统相结合,避免企业受人为、停电、停水、自控故障等各种因素影响。

在印染企业工艺要求日趋精湛的情况下,斯帝特加大了管道宽度的设计以加大流量,帮企业解决工艺难题。在试水印染行业的过程中,斯帝特也曾与当地皮革行业合作,帮助皮革企业提供30~70摄氏度的工业热水。他们认为,在工业上,太阳能还可以给锅炉供热。据统计,用于锅炉供热的10吨太阳能项目,成本可以控制在20万~30万元。由于目前锅炉企业多,项目不大,成本回收一般需要5~10年,加上图方便、环保意识不够等原因,斯帝特将锅炉企业与太阳能的结合运用视为继印染业后的发展对象。

嘉兴市正兴能源科技有限公司总经理窦金波说,他们公司研发成功一项专利技术。大焦距工业太阳能高温集热器采用大焦距抛物槽反射聚光,反光面采用不锈钢镜面,选用国际领先水平的直通式金属玻璃太阳能真空集热管作为受光元件,具有高吸收比、低发散率、承压高等优点。采取东西轴全天跟踪、南北轴季节性跟踪的双轴跟踪模式,具有很高的采光效率。单个聚光槽可以运行,多个聚光槽进行行列组合,共用一套跟踪驱动,组成大规模太阳能中高温集热列阵。光照较好时可以连续输出高温热能,满足工业高温用热,最高输出温度可达350摄氏度。

窦金波指出,这是公司的一项专利技术,适用温度要求在200~300摄氏度的企业,此项专利可与燃煤、燃油、燃气、或者电锅炉联合运行。除此之外,公司还有另外两项专利:短焦距工业太阳能中高温集热器,真空管内串流U形管。这些专利技术都能与工业企业的不同温度要求相搭配。公司在医药融胶方面已取得了一定的成就,希望更多的工业企业看到这些高端热利用技术,为工业造福,带来节能减排新能源利用热。

作者:陈培
 

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