在雙碳目標背景下,巨大的工業市場需要尋找更加清潔、經濟的工業蒸汽替代方案。太陽能熱利用就是其中的一種,通過收集陽光,將太陽能轉化為熱能為工業過程產生蒸汽或高壓熱水,其生命周期溫室氣體排放極低。北京兆陽光熱技術有限公司(簡稱北京兆陽)致力于太陽能聚光集熱及儲熱技術的開發及推廣。公司經過15年的研發歷程,形成了一套原創類菲涅爾式太陽能聚光集熱及耐熱混凝土儲熱技術體系,具備全部自主知識產權,且獲得了工程應用。
圖:張家口張北縣15MW光熱電站
研發成果:北京兆陽已獲授權的發明專利40項,實用新型專利108項;所有發明專利中,提交PCT專利申請27項,現已獲17個國家及地區的專利授權。
標準編制:參與編寫國家標準3項,作為主編單位編寫工程建設國家標準《線性菲涅爾式太陽能光熱發電站技術標準》。
業務范圍:1)提供菲涅爾太陽能聚光集熱、混凝土儲熱及熱水蓄熱技術咨詢、裝備集成、工程服務;2)開發、投資、建設、運營菲涅爾式太陽能光熱發電、供熱項目。
技術特點:北京兆陽技術體系在充分吸收借鑒國際成熟技術經驗的基礎上,針對中國資源氣候特點和市場要求,進行了徹底改進創新,形成了一整套具有完全自主知識產權的自主創新技術體系。
該體系應用于光熱發電或工業蒸汽領域時,采用東西軸傾斜面高倍聚光和安全成熟的水工質無污染運行方式,配合低成本的耐熱混凝儲熱技術以及自動鏡面清掃實用技術,已可以實現低于燃氣發電的綜合發電成本;該體系應用于熱水供應時,采用東西軸傾斜面中低倍聚光和安全成熟的水工質無污染運行方式,配合低成本的熱水蓄熱技術以及自動鏡面清掃實用技術,已可以實現低成本清潔供熱。
應用場景:
上述技術體系除了整體應用于太陽能熱發電之外,其各組成部分及其衍生產品可以被單獨應用于工業蒸汽/熱水、火電站靈活性改造、城鎮供熱、海水淡化、農業畜牧業供熱等領域,清潔、經濟、安全,市場擴展空間極為廣闊。
在“雙碳”目標下,以熱為主要能耗的工業企業面臨能源轉型。為此,北京兆陽在持續優化光熱發電技術的同時,在各種不同的低參數熱應用中積極開拓第二戰場。目前已在供暖和工業蒸汽市場已經成功取得突破,采用了上述創新型技術體系應用于工程建設當中。
圖:項目效果圖
某鋰業公司在鹵水中提取鋰的過程中需要大量的熱,熱源成為制約生產成本以及影響碳排放問題的關鍵因素,其采用北京兆陽的線性類菲涅爾式聚光集熱系統進行清潔供熱,該系統采用水工質,配備大容量水罐蓄熱裝置,在正常氣候條件下,可保證24小時穩定供熱。北京兆陽太陽能供熱成本已遠低于燃氣供熱成本,這得益于一系列的技術創新成果,大幅減少了首次建設成本以及項目后續運維成本。
圖:項目現場
據測算,該項目建成后,全年供熱熱水總量約1500萬噸,全年供熱總量超過150萬吉焦。與燃煤鍋爐供熱方案相比,每年可減少二氧化碳排放約13萬噸,二氧化硫約3910噸,氮氧化物約1825噸,減碳效果顯著。
北京兆陽向著低成本實現大規模清潔能源供熱邁出了堅實的一步,積極推進太陽能中低溫大規模供熱行業的商業化進程,既符合國家可再生能源發展方向,又是公司發展的重要方向。