太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng),在雙碳的社會大背景下,能發(fā)揮出多少潛力
工業(yè)蒸汽的應(yīng)用一直以來都是“用得上”與“用不上”的矛盾體。在能源緊張的時代,工業(yè)蒸汽在社會中扮演著極其重要的角色。 工業(yè)蒸汽被廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)、電力行業(yè)、化工行業(yè)等領(lǐng)域,其中最典型的應(yīng)用為制造行業(yè)。隨著制造行業(yè)進程的不斷深入,對工業(yè)蒸汽需求量與日俱增。 但是,工業(yè)蒸汽需求缺口很大; 在雙碳背景下,對電力行業(yè)提出了更高的要求。面對較大缺口和較高要求,太陽能作為一種清潔能源有望成為工業(yè)蒸汽最主要的供給來源之一。
一、太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)概述太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)主要由太陽能集熱系統(tǒng)和工質(zhì)發(fā)生裝置(導(dǎo)熱油)組成,由太陽能集熱器將太陽能光熱轉(zhuǎn)換為熱能,經(jīng)工質(zhì)發(fā)生裝置產(chǎn)生工質(zhì)蒸汽,供工業(yè)企業(yè)使用。 太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的核心是集熱系統(tǒng)和工質(zhì)發(fā)生裝置,兩者緊密結(jié)合組成完整的工業(yè)蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)。首先將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能,通過導(dǎo)熱油給轉(zhuǎn)換為蒸汽能,在通過管道輸送給工廠; 太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)是集熱系統(tǒng)的一部分,在工廠中提供蒸汽是其重要功能之一;在設(shè)計中需要考慮太陽能工業(yè)蒸汽的效率、熱損失、汽耗量和投資成本等因素;同時還應(yīng)考慮廠外管網(wǎng)鋪設(shè)的難易程度和廠內(nèi)管網(wǎng)布局。 太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)與其他能源相比,具有穩(wěn)定、可靠性高等特點,因此受到越來越多的關(guān)注。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整逐漸成為關(guān)注焦點之一。
二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與工業(yè)蒸汽系統(tǒng)結(jié)合的優(yōu)勢太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、控制器和逆變器等設(shè)備組成,通過電力電子技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。而工業(yè)蒸汽系統(tǒng)則是在工業(yè)過程中用蒸汽對生產(chǎn)的產(chǎn)品進行加熱,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 兩者結(jié)合既可以減少新能源發(fā)電帶來的環(huán)境污染,又可以充分利用太陽能資源。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、控制器和逆變器組成,而工業(yè)蒸汽系統(tǒng)則由鍋爐、蒸汽管道、加熱器、冷凝器等設(shè)備組成。 兩者結(jié)合能夠提高電能利用效率,減少環(huán)境污染;在光照充足的情況下,可以實現(xiàn)更多電能;二者結(jié)合還能改善能源結(jié)構(gòu),提高新能源利用率。 由于太陽能的分散性以及不穩(wěn)定性等因素影響,太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)在實際應(yīng)用中可能存在一定缺陷。此時通過將兩者結(jié)合能夠更好地解決這一問題。
三、投資分析及案例太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)是太陽能供熱系統(tǒng)中的重要組成部分,適用于需要大量熱能的行業(yè),如發(fā)電廠、工廠、農(nóng)業(yè)或住宅。在中國,太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。目前,中國大部分地區(qū)都建立了大型的太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)。 全球太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長。2020年全球太陽能市場規(guī)模達到了656.5億美元,比2019年增長了32.5%;預(yù)計到2025年將達到460億美元。 到2025年我國光伏行業(yè)產(chǎn)值有望突破6000億元。
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