蒸汽在工业领域应用广泛,大部分来自于热电厂或锅炉房,成本很高,污染排放也比较高,特别是蒸汽锅炉房,受环保政策的影响,燃料都要改成燃气,进一步提高了成本。这种使用不可再生能源生产蒸汽的方式,蒸汽成本高,也不符合双碳政策的要求。随着光伏发电的普及,利用电能产蒸汽的场景逐渐增多,其中太阳能蒸汽发生器利用光伏电力驱动热泵回收光伏余热,蒸汽热量全部来自于太阳能,效率也远高于光伏+电锅炉,是一种较好的独立制蒸汽的设备。
蒸汽在工业领域应用广泛,大部分来自于热电厂或锅炉房,成本很高,污染排放也比较高,特别是蒸汽锅炉房,受环保政策的影响,燃料都要改成燃气,进一步提高了成本。这种使用不可再生能源生产蒸汽的方式,蒸汽成本高,也不符合双碳政策的要求。
随着光伏发电的普及,利用电能产蒸汽的场景逐渐增多,其中太阳能蒸汽发生器利用光伏电力驱动热泵回收光伏余热,蒸汽热量全部来自于太阳能,效率也远高于光伏+电锅炉,是一种较好的独立制蒸汽的设备。
太阳能蒸汽发生器主要包括太阳能热电联产(PV/T)部分和高温热泵部分。
太阳能热电联产(PV/T)技术是光伏发电和集热的一体化设备。阳光照在光伏板上产生电能,再由光伏板背部的集热器收集太阳能热量,通过水或空气输送出来。这种结构的光伏板,可以将太阳能的利用效率大幅度提升,还降低了光伏板的表面温度,提高了发电效率。PV/T集热器产生的热量温度高于空气温度,是较好的热泵余热源,蒸汽能耗可以进一步降低。
高温热泵利用电能驱动回收低温余热产生高温热水或蒸汽。高温热泵可实现超大温升,但是温升越大,耗电量越高。在太阳能蒸汽发生器中,高温热泵利用光伏电能驱动,回收集热器热量,产生蒸汽,与空气能热泵产蒸汽相比,效率大幅度提高,耗电明显降低。
太阳能蒸汽发生器通过合理搭配各部分的构成,实现了全太阳能制取蒸汽的过程,蒸汽成本大幅度降低。受限于太阳能本身的波动性,还需要设置一定的蓄能甚至备用产汽装置,以满足正常生产的需求。综合而言,太阳能蒸汽发生器是实现工业蒸汽绿色生产的方向之一。