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CSPPLAZA光熱發電網報道：自2017年開始首次工業(ye)化(hua)試運行(xing)以來，由奧地利HELIOVIS（簡(jian)稱HELIOVIS）采用全新HELIOtube集熱(re)器所建設(she)的西班牙示范(fan)項目已成功(gong)運行(xing)兩年有余。

該示范項目(mu)裝(zhuang)機1MWth，設有(you)一(yi)套長220米(mi)(mi)(mi)，直徑 9米(mi)(mi)(mi)的(de)太陽能(neng)光熱(re)集熱(re)裝(zhuang)置，集熱(re)面積約1600平方米(mi)(mi)(mi)（寬8米(mi)(mi)(mi)，長200米(mi)(mi)(mi)）。與傳統拋(pao)物線槽(cao)式集熱(re)器不同，該項目(mu)安裝(zhuang)的(de)名為“HELIOtube”的(de)集熱(re)器是一(yi)種創新型充氣(qi)薄(bo)膜集熱(re)器。

據HELIOVIS首席財務官(guan)Wolfram Krendlesberger近日向媒體(ti)介紹，開發該款(kuan)集(ji)熱器(qi)的目(mu)標是(shi)為了(le)將集(ji)熱器(qi)成(cheng)本(ben)降(jiang)至每平方米90歐元(yuan)左(zuo)右，相(xiang)比(bi)傳統槽式(shi)集(ji)熱器(qi)將大大降(jiang)低。經(jing)過兩年多的成(cheng)功(gong)示范，HELIOVIS目(mu)前正在探(tan)索(suo)將該技術進(jin)行(xing)更大規模(mo)的商(shang)業化(hua)部署。

主要技術特點與優勢

據了解，該款集(ji)熱器主要有以下幾個特點與優勢：

1、采(cai)用可回收塑(su)料(liao)薄膜作為原材(cai)料(liao)

集(ji)熱(re)器的(de)(de)主要零部(bu)件為采用(yong)由可回收塑料(liao)等原材料(liao)制(zhi)成的(de)(de)充氣型薄膜(mo)，與傳(chuan)統(tong)的(de)(de)“鋼結構+玻璃反射鏡”完全不同(tong)，該設計可使HELIOtube裝置造(zao)價(jia)比目(mu)前(qian)市(shi)場上的(de)(de)傳(chuan)統(tong)槽(cao)式(shi)集(ji)熱(re)器大幅下(xia)降(jiang)，并能有效(xiao)減少(shao)在(zai)設備生產過程中(zhong)產生的(de)(de)二氧化碳(tan)排放。

2、全封閉式管(guan)狀設計(ji)，清潔簡單

包括吸熱管、反光(guang)膜等所有(you)技術部(bu)件完(wan)全由(you)低(di)成(cheng)本(ben)和輕質(zhi)的(de)塑料結構(gou)包裹(guo)，因此(ci)不會暴露(lu)在(zai)風(feng)中或磨(mo)損。整個集熱器只有(you)約為周長三分之一的(de)透明部(bu)分暴露(lu)在(zai)空(kong)氣中，需要定(ding)期清潔，但因為惰性透明膜的(de)表面張(zhang)力較低(di)，大部(bu)分清潔工作只需要壓縮空(kong)氣即可完(wan)成(cheng)。

3、便于運(yun)輸(shu)與安裝(zhuang)，可有效節(jie)約人工費用

每一(yi)條(tiao)HELIOtube的(de)標準(zhun)長(chang)度為220米，可(ke)直接用標準(zhun)的(de)40英尺海運集裝(zhuang)箱裝(zhuang)運，物(wu)流上更為便利；到達目的(de)地后，對集熱器進行充氣安裝(zhuang)即可(ke)，避免(mian)了傳統裝(zhuang)置復雜且耗(hao)時的(de)安裝(zhuang)程(cheng)序。

4、可實現(xian)CSP/PV混合電(dian)(dian)站設計，全天候供(gong)電(dian)(dian)供(gong)熱

集熱(re)器(qi)外(wai)形設(she)計上具備良好的(de)(de)空氣動力性，同時(shi)集熱(re)場系(xi)統(tong)還設(she)有(you)防風柵(zha)欄，除(chu)了集熱(re)場周圍(wei)，在(zai)每兩條(tiao)HELIOtube之(zhi)間也設(she)有(you)一排防風柵(zha)欄，每條(tiao)HELIOtube均(jun)設(she)有(you)加強環來抵御(yu)強風。同時(shi)，在(zai)公司(si)設(she)計的(de)(de)光(guang)熱(re)混合項目中（見下圖），HELIOtube組(zu)建(jian)的(de)(de)集熱(re)器(qi)回路之(zhi)間用(yong)來安(an)裝帶跟蹤器(qi)的(de)(de)光(guang)伏(fu)電池板(ban)，這樣的(de)(de)設(she)計不僅提(ti)高了太陽能(neng)資源的(de)(de)利(li)用(yong)率，也利(li)用(yong)了這些光(guang)伏(fu)面(mian)板(ban)組(zu)成了特有(you)的(de)(de)自(zi)適應防風系(xi)統(tong)。

圖(tu)：HELIOtube技術與光伏相結合(he)的(de)混合(he)太陽(yang)能電站

欲深入了解該集(ji)熱器的工(gong)作原理，可查閱文末由奧地(di)利HELIOVIS公司副(fu)總裁Labib Kazkaz此前在CPC大會上發(fa)布(bu)的演講視頻（總時(shi)長約35分(fen)鐘）：

瞄準全球工業熱利用與蒸汽市場

除(chu)了上述集熱器方面的創新，利(li)用(yong)該技術開發的光熱電站相比(bi)其他傳統槽式光熱電站并無二致(zhi)，鑒于導熱油(you)的工(gong)作溫度受限，系(xi)統最高運(yun)行溫度可(ke)達到400°C左右。

基于該技術(shu)特點，除了光熱(re)發電領域(yu)，目前HELIOVIS正(zheng)將目光瞄準資金(jin)投入和(he)運(yun)營(ying)費(fei)用均(jun)相對更(geng)低(di)的工業熱(re)利(li)用或(huo)工業蒸汽市場(chang)。

Wolfram Krendlesberger指出，如果(guo)傳熱(re)介質允許，HELIOtube集熱(re)器可以(yi)應用于(yu)工(gong)作溫度從90°C——550°C的(de)(de)不同領域的(de)(de)供熱(re)與工(gong)業蒸汽市場。他進一步補充(chong)表示，如果(guo)項(xiang)目規模(mo)能達到(dao)2-50個集熱(re)單元，就可以(yi)以(yi)交(jiao)鑰(yao)匙(chi)工(gong)程(cheng)的(de)(de)模(mo)式(shi)實(shi)現理想的(de)(de)市場化運作。

HELIOVIS方面(mian)預計，該技(ji)術在直接輻射值（DNI）大于1800kWh/㎡/年的(de)地區都具備開發潛力，按此標準來看(kan)，該技(ji)術適用(yong)范圍(wei)可覆蓋整個南(nan)歐、中(zhong)東北非區域(yu)以及中(zhong)國、澳大利亞(ya)和(he)美洲的(de)大部分地區。

此外，HELIOVIS方面表(biao)示，如果(guo)有意(yi)向合作客戶，公司可(ke)以通(tong)過(guo)在(zai)奧(ao)地利的總部直接操作上述西(xi)班牙示范項目以進行(xing)演示。該項目跟蹤系(xi)(xi)統可(ke)以實現(xian)完(wan)全(quan)自動化(hua)并可(ke)通(tong)過(guo)數據輸(shu)入(ru)實現(xian)遠程(cheng)控制，軟件與安全(quan)備份系(xi)(xi)統也一樣(yang)。在(zai)西(xi)班牙項目現(xian)場，當(dang)地工(gong)作人員(yuan)只需要負責簡(jian)單的清(qing)潔(jie)程(cheng)序即可(ke)。

理想型市場：100%光熱海水淡化+零鹽水排放

Wolfram Krendlesberger表(biao)示：“有(you)很(hen)多工(gong)業過(guo)程不僅需(xu)要(yao)電(dian)，還需(xu)要(yao)熱，還有(you)一些(xie)(xie)甚至需(xu)要(yao)連(lian)續(xu)24小時供(gong)應。我們發現了(le)一些(xie)(xie)非常適合采用HELIOtube集(ji)熱系統的(de)應用領域，特別是海水淡化和鹽水處(chu)理方面，例如使用RO水處(chu)理系統往往需(xu)要(yao)24小時連(lian)續(xu)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應。”

據Wolfram Krendlesberger介紹，目(mu)前由(you)反滲透技術(shu)主導的(de)海(hai)水淡化行業需(xu)要(yao)大量的(de)電力供應，而(er)其(qi)副產物——有(you)毒(du)(du)的(de)濃(nong)鹽水通常會(hui)被直(zhi)接(jie)排回(hui)大海(hai)等源水體。鑒于該處理方式對于環境(jing)非常不利(li)，很多(duo)地方政府(fu)越來越不能(neng)容忍這種(zhong)生產方式。如(ru)果想將這些高濃(nong)度的(de)有(you)毒(du)(du)鹽水實現環境(jing)友好式處理，則往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)大量的(de)工(gong)業熱能(neng)。

在(zai)這種情況下，上文提(ti)到的、由HELIOVIS開發(fa)的光熱+光伏的混合項(xiang)目便可以提(ti)供(gong)最(zui)佳的解決(jue)方案，即完全利用太陽能(neng)為該工業過程提(ti)供(gong)電能(neng)和熱能(neng)。

按照HELIOVIS的設計(ji)，白天海水淡化系統工作時(shi)可以由光伏或光伏+光熱聯合供電，晚上則可以利用儲熱系統提供電能。

目前看來，未來更多的(de)(de)國(guo)家與地方政府(fu)將(jiang)對海水淡化過程(cheng)產生(sheng)的(de)(de)濃縮鹽(yan)(yan)水加強管控(kong)，不再允許直接排(pai)放到大海中(zhong)(zhong)；而是(shi)通過更加嚴格的(de)(de)環境法規要求海水淡化項(xiang)目必須配置零液體排(pai)放（ZLD）設施，將(jiang)濃縮鹽(yan)(yan)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)水分全(quan)部(bu)蒸發出(chu)來，使其中(zhong)(zhong)鹽(yan)(yan)分等礦物(wu)質(zhi)結晶出(chu)來，再加工成可實現(xian)工業應用的(de)(de)礦物(wu)質(zhi)產品。

在傳(chuan)統的海(hai)水淡化(hua)裝置中(zhong)，電力和熱量往往都來自化(hua)石燃料，因此屬于高耗(hao)能行業，污染非常嚴重(zhong)。

Wolfram Krendlesberger對此評價(jia)道：“這(zhe)對我(wo)們來說是一個非常好的點。我(wo)們不僅可以為(wei)反(fan)滲透裝置提供清潔(jie)的太陽能電力，還(huan)可以為(wei)現有(you)的反(fan)滲透海水(shui)淡化廠增添零(ling)排放設(she)施(shi)或(huo)者為(wei)包含零(ling)排放設(she)施(shi)的正向滲透(FO)海水(shui)淡化系統(tong)等(deng)新興技術提供清潔(jie)熱(re)量。”

圖(tu)：HELIOVIS針對海水(shui)淡化(hua)市(shi)場設計的供熱系(xi)統運(yun)行原理圖(tu)

一般來說，所有(you)脫鹽加ZLD技(ji)術(shu)(shu)都需要(yao)不(bu)同組(zu)合(he)的熱(re)量(liang)和裝(zhuang)機功率。純反滲(shen)透工藝(yi)需要(yao)全(quan)天候(hou)輸入電力，再加上ZLD系(xi)統，就同時需要(yao)電能和熱(re)能。目(mu)前新興(xing)的正滲(shen)透技(ji)術(shu)(shu)（FO）對電力需求(qiu)有(you)一定下降，但仍(reng)需要(yao)大量(liang)的熱(re)能。HELIOVIS認為，這種(zhong)用(yong)能需求(qiu)對于基于HELIOtube技(ji)術(shu)(shu)開發的光熱(re)光伏混合(he)太陽能電站(zhan)極為適合(he)。

關于(yu)未來(lai)發(fa)展，HELIOVIS方面表示，目(mu)前西班牙示范項目(mu)的(de)(de)成功運行(xing)已經充分驗證了HELIOtube系統的(de)(de)可行(xing)性，后續HELIOVIS將(jiang)致力于(yu)和全球(qiu)范圍內的(de)(de)投資者與合(he)作伙伴一起(qi)，將(jiang)該技(ji)術向海水淡化(hua)等更(geng)多適合(he)的(de)(de)潛在(zai)市場進行(xing)商業化(hua)推廣。

注：如欲深入了解該技術或與HELIOVIS洽談合作，可與本網工作人員聯系。