| SCE單元開口寬度 | 3000mm |
|---|---|
| 拋物線焦距 | 950mm |
| SCE單元長度 | 6m |
| SCE光學效率 | ≥77%（入射角為0，風速≤7m/s） |
| 攔截因子 | ≥96.5% |
| 鋼結構主要材料 | Q235B |
| 集熱管 | 3支 |
| 反射鏡 | 8片RP3/RC3A |
| 安裝方式 | 落地式 |
| 工作溫度 | 中溫集熱板 |
| 外殼材質 | 玻璃 |
| 品牌 | 成都禪德 |
| 型號 | RP1、RP2、RP3、RP4 |
| 加工定制 | 是 |
| 反射聚光 | 凹面鏡（直射式） |
| 傳熱工質 | 液體 |
| 集熱板材質 | 銅鋁復合集熱板 |
| 是否跟蹤太陽 | 是 |
隨著“煤改氣”、“煤改電”雙替代改造的實行，眾多工業(yè)企業(yè)面臨能源蒸汽成本迅速上漲、燃料價的不斷攀升的現(xiàn)實問題，市場亟需提供抑制能源成本增加的有效解決方案。
作為一種可再生能源技術，槽式太陽能集熱系統(tǒng)的高效利用方式開始受到越來越多的關注，并逐步走向實施落地。槽式太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)，擁有更佳的適應性、經(jīng)濟性和穩(wěn)定性，同時解決太陽能系統(tǒng)的持續(xù)性、匹配性、安全性等諸多挑戰(zhàn)，達到不同企業(yè)工廠用蒸汽模式所要求的最佳耦合運行方案。
圖：光熱發(fā)電開口5770mm集熱器
圖：工業(yè)蒸汽開口3000mm集熱器
目前，成都禪德太陽電力有限公司（簡稱“成都禪德”）正積極推廣和實踐槽式太陽能集熱系統(tǒng)。考慮到目前的工業(yè)企業(yè)“煤改氣、電”為主要的鍋爐形式，成都禪德優(yōu)先開展燃氣鍋爐、電鍋爐用戶的太陽能再節(jié)約替代方向，該集熱系統(tǒng)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。同時，該公司根據(jù)用戶的資源條件設計優(yōu)化合理的多能互補模式。
在設計階段，其擯棄了目前光熱發(fā)電槽式集熱的相對高成本設計思想，利用更匹配應用溫度區(qū)間采取降低集熱溫度（集熱場出口溫度由393℃下降至235℃左右）、從繁到簡（采用4片反射鏡組成的拋物線減少到2片組成）、從大到小（開口寬度從5770mm降低到3000mm，焦距從1710mm降低到950mm）、從長到短（集熱器組合從150m減少到50m）的思路。這樣使工程所需材料、導熱介質及全系統(tǒng)的配置成本大幅下降，溫度和壓力的降低則使集熱系統(tǒng)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。
成都禪德利用當前市場常規(guī)的中高溫槽式集熱的技術，采取了提高增強的設計思維，在現(xiàn)有中高溫集熱器開口2550mm的基礎上提高了14%的寬度比例，從而達到了2片反射鏡產(chǎn)品設計的接近合理極限寬度，同時其焦距設計也在此基礎上提高了10%，相應地，采光面積也提高了14%，加之對金屬結構部分的優(yōu)化設計，既可以保證性能，還可以降低成本。
通過合理降級加上優(yōu)化升級雙重系統(tǒng)設計后，導熱介質不僅僅是在最高溫度的設計上控制在315°以下，更使導熱油的冷凝點從14℃下降到-18℃，從而降低導熱、傳熱系統(tǒng)的防凝成本。通過合理的優(yōu)化設計，為打造更專業(yè)利用光熱發(fā)電技術的累積經(jīng)驗，充分汲取中高溫集熱系統(tǒng)的應用特點，為槽式太陽能工業(yè)用蒸汽市場締造出最理想的槽式集熱系統(tǒng)設計最佳方案，以適用于工業(yè)企業(yè)蒸汽領域的廣泛市場。
| 參數(shù)名稱 | 光熱發(fā)電 | 工業(yè)蒸汽 | 備注 |
| SCE單元開口寬度 | 5770mm | 3000mm | |
| 拋物線焦距 | 1710mm | 950mm | |
| SCE單元長度 | 12m | 6m |
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| SCE光學效率 | ≥77% | ≥77% | 入射角為0，風速≤7m/s |
| 攔截因子 | ≥96.5% | ≥96.5% | 入射角為0° |
| 鋼結構主要材料 | Q235B | Q235B |
|
| 鋼結構表面處理方式 | 熱鍍鋅 | 熱鍍鋅 |
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| 使用壽命 | ≥25年 | ≥25年 |
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| 集熱管 | 3支 | 3支 | Φ70mm/50mm/40mm |
| 反射鏡 | 28片 | 8片 | RP3/RC3A |
表：集熱器單元（SCE）參數(shù)
成都禪德自主開發(fā)的槽式太陽能工業(yè)蒸汽市場專用集熱器，設計開口寬度為3000mm、焦距950mm，聚光比70倍左右，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(yè)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，或者8000mm以及12000mm的不同場地空間需要靈活合理搭配，整個集熱系統(tǒng)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(tǒng)的設計嚴格按照光熱發(fā)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(tǒng)優(yōu)化。
| 參數(shù)名稱 | 單位 | 光熱發(fā)電 | 工業(yè)蒸汽 | 備注 |
| 總體長度 | m | 150 | 50 |
|
| 有效集熱面積 | ㎡ | 817.5 | 134.8 |
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| SCE數(shù)量 | 套 | 12 | 8 | 單個SCE為12m/6m |
| 支撐立柱 | 套 | 12 | 8 |
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| 驅動立柱 | 套 | 1 | 1 |
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| 驅動系統(tǒng) | 套 | 1 | 1 | 液壓/減速機 |
| 就地控制系統(tǒng)(LOC) | 套 | 1 | 1 |
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| 金屬軟管 | 條 | 2 | 2 | 或者回轉接頭 |
| 最大工作風速 | m/s | 14 | 14 | 風速等級7級 |
| 極限風速 | m/s |
33 | 33 | 停機保護狀態(tài)下集熱器不損壞，風速等級12級 |
| 工作環(huán)境溫度范圍 | ℃ | -25-50 | -25~50 |
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| 跟蹤范圍 | ° | -30~180° | -30~180° |
|
表：集熱器組合（SCA）整體參數(shù)
考慮到集熱系統(tǒng)不能影響建工業(yè)廠房高度的因素，采用槽式拋物線短焦距的技術形式，可以有效避免光污染問題；考慮到工業(yè)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），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(tǒng)采用導熱油吸熱傳熱換熱，能夠降低系統(tǒng)壓力，提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，通過利用導熱油緩沖罐的配置能夠穩(wěn)定輸出給蒸汽發(fā)生器，經(jīng)過蒸汽發(fā)生器內的換熱器加熱水，從而給客戶提供穩(wěn)定的蒸汽，避免云的遮擋給系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定影響；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(shù)，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(wěn)定需要。
槽式太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)可以和現(xiàn)有燃氣鍋爐、電鍋爐耦合匹配使用，也可以根據(jù)項目情況配置有機朗肯、螺桿機等發(fā)電系統(tǒng)達到更高利用的模式。槽式集熱器采用多倍聚光的方式，提高集熱溫度及熱能品質，突破太陽能只能提供低于80℃熱水的局限，專注于解決工業(yè)領域的蒸汽需求。
圖：為槽式有機朗肯發(fā)電加供熱的多能互補方案
透過合理優(yōu)化提供穩(wěn)定運行可靠的槽式太陽能工業(yè)蒸汽技術，如何能給客戶帶來好處，是每個企業(yè)最為關心的問題，基于槽式光熱技術的特性，是直接的光熱轉換利用，縮短了能量的轉換模式。
如今，槽式太陽能集熱工業(yè)蒸汽技術價值已經(jīng)突顯，以張家口張北地區(qū)光資源DNI1700kwh/m2/y為例，不考慮企業(yè)場地的成本，僅僅利用槽式太陽能工業(yè)蒸汽的技術產(chǎn)生的蒸汽價格低于175元/噸（準確數(shù)據(jù)需要根據(jù)場地規(guī)模大小進行核算）；就目前的天然氣價格參考3.75元/m3來測算，產(chǎn)生的蒸汽成本320元/噸左右，此價格沒有考慮供暖季天然氣價格上漲的風險，對于天然氣未來價格會逐步上漲的風險，工業(yè)企業(yè)本身的利潤率會被能源成本增加逐年抵消，在可預見的未來會讓企業(yè)難以承受，相比5年前的蒸汽成本，其價格幾乎接近翻番的窘境。
表：張北2t/h的燃氣鍋爐對比槽式太陽能白天6小時產(chǎn)生的蒸汽成本對比（備注：未考慮土地及地基基礎成本）
在“煤改氣”、“煤改電”之后的新時代，最佳的低成本槽式太陽能工業(yè)蒸汽匹配耦合技術，必將會給企業(yè)帶來低成本可再生能源多能互補利用時代。
在未來，提高槽式太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化，為廣大工業(yè)企業(yè)節(jié)約能源成本，需要諸多相關企業(yè)攜手設計制造、優(yōu)化技術、精良裝備、共贏市場，開展槽式太陽能工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化、模塊化、規(guī)模化、優(yōu)化集成、合理利用的工業(yè)綠色動能發(fā)展之路。
作者：成都禪德太陽能電力有限公司
聯(lián)系人：王文瀧
電話：18511281565
