太陽能已廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域,我國太陽能熱利用以生活熱水為主,逐漸向太陽能采暖、制冷、海水淡化等領(lǐng)域擴(kuò)展,其中工農(nóng)業(yè)應(yīng)用逐步加快。
國務(wù)院印發(fā)的《“十二五”節(jié)能減排綜合性方案》 十七條表明,加強工業(yè)節(jié)能減排,重點推進(jìn)鋼鐵、石油石化、建材、造紙、印染、食品加工等行業(yè)節(jié)能減排,并實行印染、電力、鋼鐵、造紙等行業(yè)主要污染物排放總控量。
2015年底,中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在向國家能源局提交的光熱“十三五”征求意見稿中提及,工農(nóng)業(yè)應(yīng)用是“十三五”太陽能熱利用行業(yè)的重點項目,在新增的5.5億平方米保有量中,工農(nóng)業(yè)應(yīng)用與海水淡化、苦水處理等項目要有1.5億平方米的保有量。
1、太陽能在企業(yè)中的應(yīng)用
印刷企業(yè)在生產(chǎn)過程中采用的太陽能熱水系統(tǒng)需要在50℃ ~130℃的溫度下,對加工物進(jìn)行退漿、煮煉、漂白及絲光后水洗煉。采用太陽能分散收集、集中換熱可大規(guī)模地應(yīng)用在紡織印染行業(yè),經(jīng)太陽能進(jìn) 步提高溫度60℃~80℃。儲存于高溫水箱中,然后向印染車間的熱水設(shè)備供應(yīng)熱水。
在充分考慮印染污水的復(fù)雜性對熱能回收的影響,利用太陽能把水預(yù)熱后再用蒸汽加熱,可加快熱水升溫,可提高生產(chǎn)效率20%~25%以上,不必增加生產(chǎn)設(shè)備就可增加產(chǎn)能。印染企業(yè)利用太陽能技術(shù)可減少蒸汽用量、燃煤量,進(jìn)而減少二氧化碳、二氧化硫等的排放。
例如:太陽能鍋爐系統(tǒng)項目為8580 平方米太陽能集熱器集中安裝在整染車間2.4萬平方米房頂。項目全年日平均提供70℃、300 噸左右熱水用于整染車間生產(chǎn),每年可節(jié)約811 噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減排二氧化碳約2109噸,具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益,靜態(tài)投資回收期3.2年。
2、太陽能和蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)合應(yīng)用
蒸壓養(yǎng)護(hù)工藝是為了使制品進(jìn)行充分有效的養(yǎng)護(hù)而制定的有關(guān)溫度和時間的具體控制措施。
其工藝以水蒸汽為熱媒,在蒸壓釜壓力容器與適當(dāng)?shù)恼羝麎毫ο逻_(dá)到必要的高溫來實現(xiàn)的。蒸壓釜內(nèi)的蒸汽給被養(yǎng)護(hù)的制品提供了水熱合成反應(yīng)的必要條件———溫度、濕度和必要的時間。
蒸汽養(yǎng)護(hù)需經(jīng)過“抽真空- 升溫- 恒溫- 降溫”四個階段。恒溫相對濕度不低于90%,其水泥制品 高溫度如表1 所示。恒溫時間因蒸養(yǎng)設(shè)施效率、水泥品種、摻混凝土外加劑情況、壁厚度而異,應(yīng)以保證脫模強度為準(zhǔn), 般不少于3小時。
3、太陽能和鍋爐結(jié)合應(yīng)用
在晴好天氣時,太陽能對保溫水箱加熱,使保溫水箱內(nèi)的水溫升高;以此達(dá)到直接利用蓄熱水箱內(nèi)的熱水。若在連續(xù)陰、雨天或太陽不足的情況下,太陽能吸收的熱量不能滿足熱負(fù)荷的需要,則自動啟動鍋爐系統(tǒng)加熱至指定溫度(50-60℃可調(diào)節(jié)),當(dāng)達(dá)到指定溫度后,設(shè)備自動停止工作,以 大化節(jié)約能源,同時保證系統(tǒng)熱水的正常供應(yīng)。
例如:某單位建設(shè)規(guī)模為10噸太陽能綜合利用鍋爐,共布置太陽能集熱器1728片,總集熱面積5184平方米。每年可節(jié)約標(biāo)煤875噸,減排二氧化碳2275噸,投資回收期4.9年,具有較好的社會效益、環(huán)保效益。
總結(jié):
到2015年底,單位工業(yè)增加值能源消耗量比2010年降低20%。根據(jù)上海交通大學(xué)計算,2015年我國工業(yè)總能耗約21億噸標(biāo)煤,太陽能替代傳統(tǒng)能源的10%,則2015年節(jié)省標(biāo)煤2261.46萬噸,按1000元/ 噸成本計算,則節(jié)約226.1億元,同時每年可以減排7000萬噸左右的二氧化碳。若太陽能集熱器的壽命按15年計算,若投資回收期為5年,在壽命期內(nèi)可省2261億元。
工業(yè)用熱溫度大部分在80℃ ~180℃,特殊用熱在250℃左右。隨著太陽能中高溫技術(shù)的研發(fā),太陽能工業(yè)應(yīng)用的領(lǐng)域會不斷擴(kuò)大。
太陽能空氣能熱泵熱水方案特點:前期投資稍微大點,但后期的使用成本很低。是 節(jié)能、節(jié)省費用的 種熱水工程解決方案。
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