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CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：自2017年開始首次工業(yè)化試運行以來，由奧地利HELIOVIS（簡稱HELIOVIS）采用全新HELIOtube集熱器所建設的西班牙示范項目已成功運行兩年有余。

該示范項目裝機1MWth，設有一套長220米，直徑 9米的太陽能光熱集熱裝置，集熱面積約1600平方米（寬8米，長200米）。與傳統(tǒng)拋物線槽式集熱器不同，該項目安裝的名為“HELIOtube”的集熱器是一種創(chuàng)新型充氣薄膜集熱器。

據(jù)HELIOVIS首席財務官Wolfram Krendlesberger近日向媒體介紹，開發(fā)該款集熱器的目標是為了將集熱器成本降至每平方米90歐元左右，相比傳統(tǒng)槽式集熱器將大大降低。經(jīng)過兩年多的成功示范，HELIOVIS目前正在探索將該技術進行更大規(guī)模的商業(yè)化部署。

主要技術特點與優(yōu)勢

據(jù)了解，該款集熱器主要有以下幾個特點與優(yōu)勢：

1、采用可回收塑料薄膜作為原材料

集熱器的主要零部件為采用由可回收塑料等原材料制成的充氣型薄膜，與傳統(tǒng)的“鋼結構+玻璃反射鏡”完全不同，該設計可使HELIOtube裝置造價比目前市場上的傳統(tǒng)槽式集熱器大幅下降，并能有效減少在設備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放。

2、全封閉式管狀設計，清潔簡單

包括吸熱管、反光膜等所有技術部件完全由低成本和輕質的塑料結構包裹，因此不會暴露在風中或磨損。整個集熱器只有約為周長三分之一的透明部分暴露在空氣中，需要定期清潔，但因為惰性透明膜的表面張力較低，大部分清潔工作只需要壓縮空氣即可完成。

3、便于運輸與安裝，可有效節(jié)約人工費用

每一條HELIOtube的標準長度為220米，可直接用標準的40英尺海運集裝箱裝運，物流上更為便利；到達目的地后，對集熱器進行充氣安裝即可，避免了傳統(tǒng)裝置復雜且耗時的安裝程序。

4、可實現(xiàn)CSP/PV混合電站設計，全天候供電供熱

集熱器外形設計上具備良好的空氣動力性，同時集熱場系統(tǒng)還設有防風柵欄，除了集熱場周圍，在每兩條HELIOtube之間也設有一排防風柵欄，每條HELIOtube均設有加強環(huán)來抵御強風。同時，在公司設計的光熱混合項目中（見下圖），HELIOtube組建的集熱器回路之間用來安裝帶跟蹤器的光伏電池板，這樣的設計不僅提高了太陽能資源的利用率，也利用了這些光伏面板組成了特有的自適應防風系統(tǒng)。

圖：HELIOtube技術與光伏相結合的混合太陽能電站

欲深入了解該集熱器的工作原理，可查閱文末由奧地利HELIOVIS公司副總裁Labib Kazkaz此前在CPC大會上發(fā)布的演講視頻（總時長約35分鐘）：

瞄準全球工業(yè)熱利用與蒸汽市場

除了上述集熱器方面的創(chuàng)新，利用該技術開發(fā)的光熱電站相比其他傳統(tǒng)槽式光熱電站并無二致，鑒于導熱油的工作溫度受限，系統(tǒng)最高運行溫度可達到400°C左右。

基于該技術特點，除了光熱發(fā)電領域，目前HELIOVIS正將目光瞄準資金投入和運營費用均相對更低的工業(yè)熱利用或工業(yè)蒸汽市場。

Wolfram Krendlesberger指出，如果傳熱介質允許，HELIOtube集熱器可以應用于工作溫度從90°C——550°C的不同領域的供熱與工業(yè)蒸汽市場。他進一步補充表示，如果項目規(guī)模能達到2-50個集熱單元，就可以以交鑰匙工程的模式實現(xiàn)理想的市場化運作。

HELIOVIS方面預計，該技術在直接輻射值（DNI）大于1800kWh/㎡/年的地區(qū)都具備開發(fā)潛力，按此標準來看，該技術適用范圍可覆蓋整個南歐、中東北非區(qū)域以及中國、澳大利亞和美洲的大部分地區(qū)。

此外，HELIOVIS方面表示，如果有意向合作客戶，公司可以通過在奧地利的總部直接操作上述西班牙示范項目以進行演示。該項目跟蹤系統(tǒng)可以實現(xiàn)完全自動化并可通過數(shù)據(jù)輸入實現(xiàn)遠程控制，軟件與安全備份系統(tǒng)也一樣。在西班牙項目現(xiàn)場，當?shù)毓ぷ魅藛T只需要負責簡單的清潔程序即可。

理想型市場：100%光熱海水淡化+零鹽水排放

Wolfram Krendlesberger表示：“有很多工業(yè)過程不僅需要電，還需要熱，還有一些甚至需要連續(xù)24小時供應。我們發(fā)現(xiàn)了一些非常適合采用HELIOtube集熱系統(tǒng)的應用領域，特別是海水淡化和鹽水處理方面，例如使用RO水處理系統(tǒng)往往需要24小時連續(xù)的電力供應?！?/p>

據(jù)Wolfram Krendlesberger介紹，目前由反滲透技術主導的海水淡化行業(yè)需要大量的電力供應，而其副產(chǎn)物——有毒的濃鹽水通常會被直接排回大海等源水體。鑒于該處理方式對于環(huán)境非常不利，很多地方政府越來越不能容忍這種生產(chǎn)方式。如果想將這些高濃度的有毒鹽水實現(xiàn)環(huán)境友好式處理，則往往需要大量的工業(yè)熱能。

在這種情況下，上文提到的、由HELIOVIS開發(fā)的光熱+光伏的混合項目便可以提供最佳的解決方案，即完全利用太陽能為該工業(yè)過程提供電能和熱能。

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

目前看來，未來更多的國家與地方政府將對海水淡化過程產(chǎn)生的濃縮鹽水加強管控，不再允許直接排放到大海中；而是通過更加嚴格的環(huán)境法規(guī)要求海水淡化項目必須配置零液體排放（ZLD）設施，將濃縮鹽水中的水分全部蒸發(fā)出來，使其中鹽分等礦物質結晶出來，再加工成可實現(xiàn)工業(yè)應用的礦物質產(chǎn)品。

在傳統(tǒng)的海水淡化裝置中，電力和熱量往往都來自化石燃料，因此屬于高耗能行業(yè)，污染非常嚴重。

Wolfram Krendlesberger對此評價道：“這對我們來說是一個非常好的點。我們不僅可以為反滲透裝置提供清潔的太陽能電力，還可以為現(xiàn)有的反滲透海水淡化廠增添零排放設施或者為包含零排放設施的正向滲透(FO)海水淡化系統(tǒng)等新興技術提供清潔熱量。”

圖：HELIOVIS針對海水淡化市場設計的供熱系統(tǒng)運行原理圖

一般來說，所有脫鹽加ZLD技術都需要不同組合的熱量和裝機功率。純反滲透工藝需要全天候輸入電力，再加上ZLD系統(tǒng)，就同時需要電能和熱能。目前新興的正滲透技術（FO）對電力需求有一定下降，但仍需要大量的熱能。HELIOVIS認為，這種用能需求對于基于HELIOtube技術開發(fā)的光熱光伏混合太陽能電站極為適合。

關于未來發(fā)展，HELIOVIS方面表示，目前西班牙示范項目的成功運行已經(jīng)充分驗證了HELIOtube系統(tǒng)的可行性，后續(xù)HELIOVIS將致力于和全球范圍內(nèi)的投資者與合作伙伴一起，將該技術向海水淡化等更多適合的潛在市場進行商業(yè)化推廣。

注：如欲深入了解該技術或與HELIOVIS洽談合作，可與本網(wǎng)工作人員聯(lián)系。