“十四五”期間，產業結構與用能結構優化取得積極進展，能源資源利用效率大幅提升，建成一批綠色工廠和綠色工業園區，研發、示范、推廣一批減排效果顯著的低碳零碳負碳技術工藝裝備產品，筑牢工業領域碳達峰基礎。到2025年，規模以上工業單位增加值能耗較2020年下降13.5%，單位工業增加值二氧化碳排放下降幅度大于全社會下降幅度，重點行業二氧化碳排放強度明顯下降。

“十五五”期間，產業結構布局進一步優化，工業能耗強度、二氧化碳排放強度持續下降，努力達峰削峰，在實現工業領域碳達峰的基礎上強化碳中和能力，基本建立以高效、綠色、循環、低碳為重要特征的現代工業體系。確保工業領域二氧化碳排放在2030年前達

作為眾多工業企業在“煤改氣”、“煤改電”的雙替代改造后，出現大規模企業能源蒸汽成本迅速上漲，燃料價格向上帶來的生產成本不斷攀升，市場亟需提供抑制能源成本增加的有效解決方案，讓企業能夠在能源結構轉型中不至于走向因能源成本增加而出現微利甚至破產邊緣。

作為槽式太陽能光熱發電技術的集熱高效利用方式必將作為一種可再生能源技術，在工業企業能源革命后的再替代市場中作為最佳技術形式開始吸引越來越多的關注，并逐步走向實施落地，以不斷抑制能源上漲帶來的企業經營壓力。

圖1圖為工業蒸汽開口3000mm集熱器（網絡圖片）

槽式太陽能集熱技術在工業蒸汽領域的替代應用，圍繞著工業用蒸汽的特性在優化改變自己本身，不能再停留在光熱發電、光熱熱水的思維模式，必須要考慮到更佳適應性、經濟性、穩定性，同時要解決太陽能系統的持續性、匹配性、安全性等的諸多挑戰和解決不同企業工廠用蒸汽模式的最佳耦合運行方案。

考慮到目前的工業企業面臨標煤能耗的降低，綠色低碳清潔發展，實現碳達峰、碳中和的目標遠景，我們優先開展燃氣鍋爐、電鍋爐用戶的太陽能再節約替代方向，對于生物質、醇基燃料、清潔煤等其他形式保留下來的鍋爐，同樣可行有效，需要根據用戶的資源條件設計優化合理的多能互補模式。

以適應性為目標的創新設計，作為最佳槽式集熱技術的誕生，我們在設計階段擯棄了目前光熱發電槽式集熱的相對高成本設計思想，在優化中我們利用更匹配應用溫度區間采取降低集熱溫度、從大到小、從長到短的思路，從工業蒸汽的大量客戶調研下來，集熱場的出口溫度比光熱發電領域至少降低了150°以上，讓我們的材料、導熱介質、全系統的配置成本大幅下降，溫度和壓力降低使集熱系統也降低了安全風險，反射鏡采用兩片的設計也極大的降低了施工安裝成本。

通過合理降級加上優化升級雙重系統設計后，導熱介質不僅僅是在最高溫度的設計上控制在了315°以下，更讓導熱油的低溫從14°下降到-18°的更大冷凝點，降低導熱、傳熱系統的防凝成本。通過合理的優化設計，為打造更專業利用光熱發電技術的累積經驗，充分汲取中高溫集熱系統的應用特點，為槽式太陽能工業用蒸汽市場締造出最理想的槽式集熱系統設計最佳方案，以適用于工業企業蒸汽領域的廣泛市場。

表1-1集熱器單元（SCE）參數

以最佳匹配性為目標的優化設計，針對我們自主開發的槽式太陽能工業蒸汽市場專用集熱器，是在充分聽取各企業、設計院等專家的建議后綜合各專家智慧的結晶。之所以設計這個開口寬度為3000mm、焦距950mm,集熱管可選用管徑在40mm-60mm范圍大小，適用更大范圍的核心部件選擇，有利于降低成本增加競爭力，能夠滿足溫度在120℃～300℃范圍內的工業蒸汽應用領域的需要。

采取標準化模塊單元每個SCE集熱器單元(SCE=6000mm)的長度可以適用于6000mm，不同場地空間需要靈活合理搭配，整個集熱系統的標準回路按照200m設計，由4個標準的SCA集熱器組合（SCA=50m）組成，整個系統的設計嚴格按照光熱發電的光學效率控制每項核心部件的嚴格設計、精細制造、光學檢測、過程控制、組裝集成、系統優化。

表1-2集熱器組合（SCA）整體參數

系統的設計考慮部分專家對于系統不能影響建筑物本身，也就是工業廠房高度的因素；采用槽式拋物線短焦距的技術形式，為工業企業專家擔心的光污染問題得到了有效的解決和避免；考慮到工業有效空間的最大利用，采取單軸跟蹤技術能夠提高光學接收效率（相比非跟蹤技術），更在為建筑屋頂設計更輕便標準模塊化的半拋物面型結構方式；集熱系統采用導熱油吸熱傳熱換熱，能夠降低系統壓力，提高系統安全穩定性，通過利用導熱油緩沖罐的配置能夠穩定輸出給蒸汽發生器，經過蒸汽發生器內的換熱器加熱水，從而給客戶提供穩定的蒸汽，避免云的遮擋給系統帶來的不穩定影響；

并通過合理的設計儲能方案，為用戶提供更長時間的太陽能蒸汽利用小時數，目前針對儲能的技術在可考慮配置低成本固體儲熱、導熱油、低熔點鹽、相變材料等多種模式，為不同用戶的需要設計最佳的儲熱方案，以滿足用戶的蒸汽穩定需要。槽式太陽能工業蒸汽系統可以和現有燃氣鍋爐、電鍋爐耦合匹配使用，也可以根據項目情況配置有機朗肯、螺桿機等發電系統達到更高利用的模式。

圖2為槽式有機朗肯發電加供熱的多能互補方案

以經濟性為初心的設計滿足用戶需求，透過合理優化提供穩定運行可靠的槽式太陽能工業蒸汽技術，如何能給客戶帶來好處，是每個企業最想知道的問題，基于槽式光熱技術的特性，是直接的光熱轉換利用，從太陽能的利用效率上面是比光伏發電、光熱發電提高轉換效率三倍多，光熱的直接利用也縮短了能量的轉換模式。

再好的設計，再高的效率，最終客戶關系的是產生的蒸汽成本和一次性投資的大小，必須有一套科學合理的測算方式讓企業可接受。考慮到一次性投資的因素，目前來說槽式太陽能技術應該是所有蒸汽系統里面對于設備一次性投資最大的系統技術了，需要通過合理測算給企業提供一個清晰的投資收益。

工業企業積極實施全面節約戰略，圍繞實現碳達峰碳中和，堅持降碳、減污、擴綠、增長協同推進，推動重化工業轉型、低碳技術研發推廣、綠色發展機制創新，加快形成節約資源和保護環境的產業結構創新發展。從光熱發電創新跨界應用，到充分利用成熟槽式聚光光熱集熱技術深化新舊動能轉換推動綠色低碳高質量創新發展。

注：本文由王工（13810518839）供稿，歡迎行業朋友聯系交流。