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CSPPLAZA光熱發電網報道：自(zi)2017年開始首次工業化試運行(xing)以來，由奧地利(li)HELIOVIS（簡稱HELIOVIS）采用全(quan)新HELIOtube集熱(re)器所建(jian)設的(de)西班牙示范項目已成功(gong)運行(xing)兩年有余。

該示范項目裝機1MWth，設有一(yi)(yi)套長220米，直(zhi)徑 9米的(de)太(tai)陽能光熱(re)(re)集(ji)熱(re)(re)裝置，集(ji)熱(re)(re)面積約(yue)1600平方米（寬8米，長200米）。與傳(chuan)統拋物線槽式集(ji)熱(re)(re)器不同，該項目安(an)裝的(de)名為“HELIOtube”的(de)集(ji)熱(re)(re)器是一(yi)(yi)種創新型充氣薄膜集(ji)熱(re)(re)器。

據HELIOVIS首席財務官Wolfram Krendlesberger近(jin)日向媒體介(jie)紹(shao)，開發該(gai)款集(ji)熱器(qi)的(de)目標是為(wei)了將(jiang)集(ji)熱器(qi)成本降至每(mei)平方米90歐元左右，相(xiang)比傳統槽式集(ji)熱器(qi)將(jiang)大大降低。經(jing)過兩(liang)年多的(de)成功示范(fan)，HELIOVIS目前正在探索將(jiang)該(gai)技(ji)術進行更大規(gui)模的(de)商業化部署。

主要技術特點與優勢

據了解，該款集熱器主要有以下幾(ji)個特點與優勢：

1、采(cai)用可回收塑料薄膜作為(wei)原材(cai)料

集熱(re)器(qi)的(de)主要零部件(jian)為(wei)采用(yong)由(you)可回收(shou)塑料等(deng)原材料制成的(de)充氣型薄膜，與傳統(tong)的(de)“鋼結(jie)構+玻璃反射鏡”完全不同，該(gai)設計可使HELIOtube裝置(zhi)造(zao)價(jia)比目前市場上的(de)傳統(tong)槽(cao)式集熱(re)器(qi)大幅下降，并能(neng)有效(xiao)減少在設備生(sheng)產(chan)過程中產(chan)生(sheng)的(de)二氧(yang)化碳排(pai)放。

2、全封閉式管狀(zhuang)設(she)計，清潔簡單

包括(kuo)吸熱(re)管、反(fan)光膜(mo)等所(suo)有技術部(bu)(bu)件(jian)完(wan)全由低成本(ben)和(he)輕(qing)質的塑料結構(gou)包裹(guo)，因此不(bu)會暴(bao)露在風中或磨損(sun)。整個(ge)集熱(re)器只(zhi)有約為(wei)周長三(san)分之(zhi)一(yi)的透(tou)明(ming)部(bu)(bu)分暴(bao)露在空(kong)氣中，需要定期清潔，但(dan)因為(wei)惰性透(tou)明(ming)膜(mo)的表面張力較低，大部(bu)(bu)分清潔工作只(zhi)需要壓縮空(kong)氣即可(ke)完(wan)成。

3、便于運輸(shu)與安裝，可有效節約人工費用

每一(yi)條HELIOtube的(de)標準(zhun)長度為220米，可直接用標準(zhun)的(de)40英尺(chi)海運集裝箱(xiang)裝運，物流上更為便利；到達目(mu)的(de)地后，對集熱器進行充氣(qi)安裝即可，避免(mian)了傳統裝置復雜且(qie)耗時(shi)的(de)安裝程序(xu)。

4、可實現(xian)CSP/PV混合電(dian)站設計，全(quan)天(tian)候供電(dian)供熱

集熱(re)(re)(re)器(qi)外形設(she)(she)計上具(ju)備良好的(de)(de)(de)空氣(qi)動力(li)性，同(tong)時集熱(re)(re)(re)場系統(tong)(tong)還設(she)(she)有防風(feng)(feng)柵欄(lan)，除了集熱(re)(re)(re)場周圍，在每(mei)(mei)兩條HELIOtube之(zhi)間(jian)也設(she)(she)有一排防風(feng)(feng)柵欄(lan)，每(mei)(mei)條HELIOtube均設(she)(she)有加強(qiang)環來(lai)抵御強(qiang)風(feng)(feng)。同(tong)時，在公(gong)司設(she)(she)計的(de)(de)(de)光(guang)熱(re)(re)(re)混合項目中（見(jian)下圖(tu)），HELIOtube組(zu)建的(de)(de)(de)集熱(re)(re)(re)器(qi)回路之(zhi)間(jian)用來(lai)安裝帶跟蹤器(qi)的(de)(de)(de)光(guang)伏電池板，這樣的(de)(de)(de)設(she)(she)計不僅提高(gao)了太(tai)陽能資源的(de)(de)(de)利(li)用率，也利(li)用了這些光(guang)伏面板組(zu)成了特有的(de)(de)(de)自適應防風(feng)(feng)系統(tong)(tong)。

圖：HELIOtube技術與光伏相結合(he)(he)的混合(he)(he)太(tai)陽(yang)能電站

欲深(shen)入了解該集熱器的(de)工作原理，可(ke)查閱文末(mo)由奧地(di)利HELIOVIS公司副(fu)總裁Labib Kazkaz此前在CPC大會上發布的(de)演講視(shi)頻（總時長約35分(fen)鐘）：

瞄準全球工業熱利用與蒸汽市場

除了上述集熱器(qi)方面(mian)的(de)創新，利用該(gai)技術開發的(de)光(guang)熱電站(zhan)相比其(qi)他傳(chuan)統(tong)槽式光(guang)熱電站(zhan)并無二致(zhi)，鑒(jian)于導(dao)熱油(you)的(de)工作溫度(du)(du)受限，系(xi)統(tong)最高運行溫度(du)(du)可達到400°C左(zuo)右(you)。

基于該技術特點，除了光熱發電領域(yu)，目(mu)前(qian)HELIOVIS正將(jiang)目(mu)光瞄(miao)準資金投入(ru)和運營費用均(jun)相對(dui)更低的(de)工(gong)業(ye)熱利用或工(gong)業(ye)蒸汽(qi)市場。

Wolfram Krendlesberger指出，如果傳熱介質允許，HELIOtube集熱器(qi)可以應用于(yu)工(gong)作溫(wen)度從(cong)90°C——550°C的不同領(ling)域的供(gong)熱與工(gong)業(ye)蒸汽市場。他進一步補充表示，如果項目(mu)規模能(neng)達到2-50個集熱單元，就可以以交鑰匙工(gong)程的模式(shi)實現理想的市場化運作。

HELIOVIS方面(mian)預計，該技術在直接輻射(she)值（DNI）大于1800kWh/㎡/年的地(di)區(qu)都(dou)具備開(kai)發(fa)潛(qian)力，按此標準來看，該技術適用范圍(wei)可覆(fu)蓋整個南歐、中東北非區(qu)域以及中國、澳(ao)大利亞和(he)美(mei)洲的大部(bu)分地(di)區(qu)。

此外(wai)，HELIOVIS方面表示(shi)，如果有意向(xiang)合作(zuo)客戶，公司可以(yi)通過在(zai)奧地(di)利的(de)總部直接操作(zuo)上述(shu)西(xi)班牙示(shi)范項(xiang)目(mu)以(yi)進行演示(shi)。該項(xiang)目(mu)跟蹤(zong)系(xi)統可以(yi)實現完全自動化并(bing)可通過數據輸入實現遠(yuan)程(cheng)(cheng)控制，軟件與安全備份系(xi)統也一(yi)樣。在(zai)西(xi)班牙項(xiang)目(mu)現場，當地(di)工作(zuo)人(ren)員只需要負(fu)責簡單的(de)清潔程(cheng)(cheng)序即(ji)可。

理想型市場：100%光熱海水淡化+零鹽水排放

Wolfram Krendlesberger表示：“有很多(duo)工(gong)業過程不僅需(xu)(xu)(xu)要(yao)電，還需(xu)(xu)(xu)要(yao)熱，還有一些甚至需(xu)(xu)(xu)要(yao)連續24小時(shi)供(gong)應。我們發(fa)現了一些非常適合采用HELIOtube集熱系(xi)統(tong)的(de)應用領(ling)域，特別是海水(shui)淡化和鹽水(shui)處理方面，例如使用RO水(shui)處理系(xi)統(tong)往往需(xu)(xu)(xu)要(yao)24小時(shi)連續的(de)電力供(gong)應。”

據Wolfram Krendlesberger介紹，目前由(you)反滲(shen)透技術主導(dao)的(de)海(hai)(hai)水淡(dan)化行業需要大量的(de)電力(li)供應，而(er)其(qi)副產(chan)物(wu)——有(you)毒的(de)濃(nong)鹽水通常會被直(zhi)接排回大海(hai)(hai)等源水體。鑒(jian)于(yu)該處理方式(shi)(shi)對于(yu)環境非常不利，很多地方政府越(yue)來越(yue)不能容忍這種(zhong)生產(chan)方式(shi)(shi)。如果想(xiang)將這些高濃(nong)度的(de)有(you)毒鹽水實現環境友(you)好式(shi)(shi)處理，則往往需要大量的(de)工業熱能。

在這種情況下，上文(wen)提(ti)(ti)到的、由HELIOVIS開發的光熱+光伏(fu)的混(hun)合項目(mu)便可以(yi)提(ti)(ti)供最佳的解決方案(an)，即(ji)完全(quan)利用太陽能為該工業過程提(ti)(ti)供電能和熱能。

按照HELIOVIS的設計，白天海水(shui)淡化系(xi)統工作時可以由光伏或光伏+光熱聯合供(gong)電，晚上(shang)則可以利用儲熱系(xi)統提供(gong)電能(neng)。

目(mu)前看(kan)來，未來更多(duo)的(de)國家(jia)與地(di)方政府將對海水(shui)淡化過程產(chan)生的(de)濃(nong)縮(suo)鹽水(shui)加(jia)強管(guan)控(kong)，不再允許直接排(pai)放到大海中(zhong)；而是通(tong)過更加(jia)嚴格的(de)環境法規要求(qiu)海水(shui)淡化項目(mu)必須配(pei)置(zhi)零液(ye)體排(pai)放（ZLD）設施(shi)，將濃(nong)縮(suo)鹽水(shui)中(zhong)的(de)水(shui)分全(quan)部(bu)蒸發出來，使其中(zhong)鹽分等礦(kuang)物質(zhi)結晶出來，再加(jia)工成可實現工業應用的(de)礦(kuang)物質(zhi)產(chan)品。

在(zai)傳統的海水淡化(hua)裝(zhuang)置中，電力和熱量往往都來自化(hua)石燃料，因此屬于高耗能行業(ye)，污(wu)染非常嚴重。

Wolfram Krendlesberger對(dui)此評價道：“這對(dui)我們來說是一(yi)個非常好的點。我們不僅(jin)可以為反(fan)滲透(tou)裝置提(ti)供(gong)清潔的太陽能電力(li)，還可以為現(xian)有的反(fan)滲透(tou)海水淡化廠(chang)增添零排(pai)放設施或者為包含零排(pai)放設施的正向滲透(tou)(FO)海水淡化系統等新(xin)興技(ji)術提(ti)供(gong)清潔熱(re)量。”

圖(tu)：HELIOVIS針對海水淡(dan)化(hua)市場設計(ji)的(de)供熱系統運行(xing)原理(li)圖(tu)

一(yi)般來說，所有脫鹽加(jia)ZLD技(ji)術都需(xu)要(yao)(yao)不(bu)同組合的熱量(liang)(liang)和裝(zhuang)機功率。純反滲透(tou)工藝需(xu)要(yao)(yao)全(quan)天候輸(shu)入電(dian)力(li)，再(zai)加(jia)上ZLD系統，就同時需(xu)要(yao)(yao)電(dian)能(neng)(neng)和熱能(neng)(neng)。目前新興的正滲透(tou)技(ji)術（FO）對電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)有一(yi)定(ding)下降(jiang)，但(dan)仍需(xu)要(yao)(yao)大量(liang)(liang)的熱能(neng)(neng)。HELIOVIS認為(wei)，這種用能(neng)(neng)需(xu)求(qiu)對于基于HELIOtube技(ji)術開發的光熱光伏混(hun)合太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)站極(ji)為(wei)適合。

關(guan)于(yu)未來(lai)發展(zhan)，HELIOVIS方面表示(shi)(shi)，目前西班牙(ya)示(shi)(shi)范(fan)項目的成功(gong)運行已經充(chong)分驗(yan)證(zheng)了HELIOtube系(xi)統的可(ke)行性，后續HELIOVIS將(jiang)致力于(yu)和全球范(fan)圍內(nei)的投(tou)資者與(yu)合作伙伴(ban)一起，將(jiang)該技術向(xiang)海水淡化等更多適(shi)合的潛在市(shi)場進(jin)行商業化推廣。

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。