鏡場是收集太陽能量、保證熱能源源不斷輸送的關鍵環節，是光熱電站的能量寶庫。但在電站運行過程中，長期暴露在空氣中的鏡場需要定期清理，如遇極端天氣還有可能造成重大損失。

目前，加拿大的一家初創公司Solar Steam研發了一款放置在透明封閉結構內的太陽能槽式鏡，或將成為上述問題的新型解決方式。

近日，Solar Steam被Foresight Canada評選為該國最具投資價值的清潔技術公司之一。這家初創企業利用創新型槽式聚光集熱技術生產熱水和蒸汽，以供需要在2030年前實現20-30%綠色能源目標的工業和機構客戶使用。

Solar Steam榮獲“最具投資價值”加拿大初創企業獎

模塊化、方便運輸的封閉式槽式集熱設計

據Solar Steam官網介紹，Solar Steam的槽式技術專為在極端氣候下運行而設計，即：在透明封閉結構內使用一系列輕型太陽能槽式聚光鏡將太陽熱能集中到接收器上。其外殼經過定制設計，可實現最佳的透光率，并可使太陽能鏡場在免受惡劣天氣條件影響的同時保持鏡場清潔。

據悉，該公司有兩種尺寸的模塊化集熱器產品，可根據客戶的資金情況和技術需要選擇部署，并適用于各種需要熱量的工業用戶。該模塊化系統是一個完整的、方便運輸的單元，同時它們本質上只是為客戶改變了燃料能量的來源，因此與客戶現有工藝流程的結合非常簡單、高效，可以做到幾乎不需要停機。

”我們的榮譽之一是成為‘號召卡爾加里市就尖端技術提出建議的市長創新挑戰賽’的決賽選手。”Solar Steam首席執行官兼創始人Apostol Radev表示。”我們還參加了阿爾伯塔省政府的一個名為綠色STEM的項目。該項目支持深度技術開發，解決已確定的行業挑戰，但與軟件技術相比，其商業化時間更長。今年早些時候，我們也非常幸運地成為第一家加入Gener8tor的加拿大公司。Gener8tor是位于美國中西部的一個加速器項目，我們是他們第一批可持續發展團隊的成員。

緩解氣候變化帶來的機遇

為以推動消費者使用更清潔的能源，2019年加拿大開始實施目前已達每噸50美元的碳稅計劃。到2030年，碳稅將逐步升至每噸170美元。同時該計劃還有一個溫和但不斷提高的清潔燃料標準；要求減少提取、精煉、分配和使用過程中的碳排放。到2023年，工業領域的碳強度(CI)必須實現每兆焦耳(gCO2e/MJ)減少至少3.5克，到2030年這一數值將增加到14克。

另以石油行業為例，按照該法規，加拿大2023年汽油的碳強度(CI)限制設定為每兆焦耳(gCO2e/MJ)91.5克二氧化碳當量。到2030年及之后，當限制設定為81 gCO2e/MJ時，CI限制每年都會增加。對于柴油，限制從2023年的89.5 gCO2e/MJ開始，并在2030年及之后上升至79 gCO2e/MJ。該法規有助于行業發展，并幫助加拿大盡快實現凈零碳排放。

Apostol Radev表示：“人們對降低溫室氣體影響的重要性有了新的認識，同時也開始愈發重視降低與工藝熱相關的溫室氣體影響。而Solar Steam代表了一種經濟高效且易于部署的新興技術，可減少碳排放、降低OPEX（即企業的經營費用開支），并提高客戶在日益受到碳約束的全球經濟中的競爭力。”

作為一名新加拿大人，擁有商業管理背景的Apostol Radev離開工作崗位到卡爾加里大學攻讀可持續能源發展研究生課程后，開始對利用太陽能為工業生產提供蒸汽產生了興趣【注：卡爾加里（詳細位置見下圖）是Solar Steam誕生的地方】

Apostol Radev對此介紹道：“在卡爾加里，我開始意識到處理流體尤其是水介質的重要性，并開始研究它們與各種類型能量生產過程的關系。”

成功解決凍堵難題

雖然接近北極，但加拿大阿爾伯塔省的DNI值出奇地高【詳見上圖，DNI是決定聚光集熱系統集熱效果和經濟性的關鍵指標】

然而，在目標市場溫度如此之低的情況下，Apostol Radev的初創公司需要努力確保管道不會結冰，并將蒸汽/熱水從集熱器輸送到需要供熱的工業建筑。

“風險總是存在的，但從2022年1月開始，我們能夠在遠低于零攝氏度的溫度下進行試點——在最初的六個月里，我們僅使用鍋爐給水，就能夠完成無中斷運行。”Apostol Radev指出，“目前，我們正在將該系統轉換為乙二醇系統，以便在2023年1月氣溫降至目前的水平時，解決冬季氣溫過低的問題。同時，我們在通往集熱模塊的管線上安裝了隔熱層。”。

設想典型客戶工藝要求：40bar，250°C水蒸氣

Apostol Radev相信，通過與當地的幾家合作伙伴通力合作，未來公司將快速擴大規模，并有望在明年推出一條生產線。目前，SolarSteam已經制造了一個試驗系統并完成了一年測試。

據悉，Apostol Radev設想的典型客戶的需求是：40bar的壓力下需要250°C的水蒸氣。除了可利用儲熱系統來解決太陽能的間歇性問題，Solar Steam還可以提供基于客戶現有供熱系統的耦合系統方案，以幫助客戶在減少碳排放、降低成本的同時保障供能的安全性。

Apostol Radev表示：“憑借創新型技術，我們有自信通過使用較小的集熱系統幫助客戶實現到2030年清潔能源利用比例達20-30%的目標。而在更遠的未來，我們將通過部署更大規模的太陽能集熱系統，并配置搭配免費綠色熱源的儲熱系統，助力更多公司真正實現凈零排放。”