2012年中国太阳能热利用行业年会
暨太阳能光热产业发展二十年纪念会
邵东坤:太阳能开水系统研发与应用
【邵东坤】:各位领导、各位嘉宾大家上午好。
一、产业现状与发展趋势
◆产业现状:众所周知,我国是世界上最大的太阳能热水器制造中心。生产企业2800多家;年产量6000万㎡,保有量近2亿㎡,分别占世界总量的80%和70%以上。但长期以来,太阳能热水器多用于提供洗浴热水,光热利用也长期停滞在低温水平,应用范围受到局限,同质同类产品竞争激烈。主要原因就在于关键集热元件的技术难点和市场需求。
◆发展趋势:业内人士普遍认为,太阳能中温利用产业化,已成为行业发展的必然趋势。
◆市场机遇:常规能源的短缺,燃煤锅炉的拆除,节能减排力度的加大,均为太阳能中温利用,尤其是太阳能开水提供了良好机遇和市场诉求。
◆主攻方向:通过市场调研,我们首选把太阳能开水作为主攻方向。
二、关键集热元件研制
1、技术路线
为保证全天候供应开水,我们采用以“太阳能为主,电加热为辅”的技术路线。
2、总体要求
太阳能开水系统的总体要求是“一高、二快、三洁”。
•高—就是水温比普通太阳能热水器要高,必须达到沸点温度。
•快—就是水的温升速度要快,以达到饮用开水的时效性客观需求。
•洁—就是水质洁净卫生,必须达到“国家饮用水卫生标准”。
3、集热元件研发
为满足开水系统对集热元件的技术要求,经过反复实验研究,
我们成功研发出两项关键集热元件
4、知识产权情况:上述两项关键集热元件,均为本公司自主研发,具有自主知识产权。
5、产品结构
内聚光减容太阳能中温集热管是由外罩玻璃管、内吸热管、CPC复合抛物面反射器、金属介质套管、金属导流空腔管、吸热管支撑架、密封件7部分组成。
6、技术特点:
(1)内置CPC抛物面反光技术:大口径真空管内置CPC复合抛物面反射器,聚光比1:4,聚光率86%,实现了全角度采光。
(2)三靶溅射镀膜技术,太阳选择性吸收涂层,工作温度400℃膜层不脱落。
(3)减容增强传质传热技术:吸热管内置金属套管及金属导流空腔管,介质容量减少了70%,流速加快,提高了传质传热效率。
(4)分离封装安全承压技术:玻璃管、金属管分离封装,金属套管与联集箱采用丝扣连接,提高了系统的安全可靠性。
三、太阳能开水系统研发
◆系统构成:太阳能开水系统包括:集热器、热水箱、开水箱、电加热、循环管路、智能控制、水质处理、供水系统,共8个单元。
●集热器——以专利产品为集热元件,组成集热器模块,模块采光面积6.5㎡/块,以此为基础,根据工程实际情况组成大面积集热器陈列。
●储热水箱——专用于储存系统全部热水。食品级不锈钢材料,高标准规范制作。
●开水箱——阴雨天气或太阳能辐射量不足时,根据开水实际需求量增温至开水温度。
辅助热源——根据客户实际条件选用辅助热源。电加热、天然气、液化气、高温蒸汽、生物质燃料等常规能源均可。
●机泵管道——阀门、水泵、管道、管件等与水接触的部位,均采用食品级不锈钢材料,严格按国家标准选用。
●水质处理——太阳能开水系统全部配置德国进口“水处理装置”,成本低,易接受,效果好。
智能控制器——系统采用全自动智能化控制,操作使用无人值守,保证全天候提供开水。
上述8个子单元集成一体,即可形成不同规模的太阳能开水系统,日产开水量从几吨、几十吨、乃至上百吨,产水温度可达到沸点温度,市场潜力巨大,前景十分看好。
●检测结果:在太阳辐射能17MJ/㎡,定温99℃放水条件下,有用得热量10.2MJ/㎡,平均热损因数8.8W/(m3.K),热性能提高了29%。
●成果鉴定:经河北省科技厅组织的科技成果鉴定。结论认为:该产品的综合性能达到了“国内外领先水平”。
四、规模化推广应用
◆应用领域:主要客户群是大专院校和农村中小学校,可占到总客户的90%以上。其次是部队、医院、厂矿等企事业单位。
◆主要特点
1、行动早:本公司研发推广太阳能开水系统,开始于2004年,8年时间的持续研发推广,或许成为业内最早的企业。
2、规模大:8年以来已在河北大学、中国环境干部管理学院、承德民族师范学院、邢台学院、石家庄学院、石家庄陆军学院、河南工学院等单位,共计安装开水工程631项,集热面积18.4万㎡,日产开水量总计4515吨,保证了
150万人的开水需求,成为规模化应用的典范。
3、安全可靠:专利技术彻底解决了因少数玻璃管炸裂,导致整个系统瘫痪的难题。太阳能与辅助加热单元的自动切换,保证了系统在各种气象条件下提供开水的可靠性。
4、水质清洁:饮水安全是大家最为关注的焦点。我们在工程交付使用时,全部经过卫生部门水质检验,均符合国家《生活饮用水卫生标准》。这一点已被无数事实所证明。
5、效益显著
•用户省钱:事实证明,太阳能开水系统的节能率均在70%左右,3年即可收回全部投资。
•企业赚钱:工程设备吨水售价5-7万元,利润2-3万元不等,企业8年累计销售收入2.25亿元,纯利润9750万元,占总利润52%。
•减排明显:全国教育系统正在推进绿色校园建设,太阳能开水已成为节能减排的首选项目。
•结论:企业盈利,客户受益,政府满意,一举三得,大有作为。
◆产业化进程
目前,公司正在邢台开发区新建的太阳能中高温产业化项目,占地150亩,总投资3亿元,年产集热器250万平方米。主题工程现已基本完工,明年7月份正式投产,预期销售收入15亿元,利税3亿元。
◆资金支持:
作为国家重点支持的“战略性新兴产业化项目”。2012年,国家能源局支持资金2800万元;省发改委高技术产业化项目支持资金500万元;国家科技部“创新基金项目”和省工信厅“技改项目”支持资金250万元;合计
争取国家资金3550万元。
同时争取亚洲银行无息贷款1200万美元(折合人民币7600万元)。成为业内首家利用外资的企业。现已按照“能源合同管理模式“签单近亿元。
谢谢大家!