該系統(tǒng)配備供暖用儲(chǔ)熱系統(tǒng)（水工質(zhì)+導(dǎo)熱油）以滿足廠區(qū)24小時(shí)供暖需求，同時(shí)夜間采用低谷電能源進(jìn)行熱能補(bǔ)充，供暖系統(tǒng)可以完全滿足冬季連續(xù)的供暖需要。系統(tǒng)供熱出口溫度為85℃，入口溫度為50℃，保證建筑物室內(nèi)溫度到達(dá)建筑采暖溫度要求。
太陽(yáng)能聚光集熱場(chǎng)自太陽(yáng)升起后開(kāi)始逐日運(yùn)行，通過(guò)聚光器對(duì)傳熱介質(zhì)—導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，使之達(dá)到230℃的運(yùn)行溫度，導(dǎo)熱油經(jīng)過(guò)油水換熱器與水換熱，水溫達(dá)到供暖要求溫度進(jìn)入供熱管網(wǎng)循環(huán)，低溫導(dǎo)熱油則再次進(jìn)入集熱場(chǎng)循環(huán)，當(dāng)午間供暖需求下降，太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)將多余的熱量以85℃熱水的形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱罐中，供太陽(yáng)落山后供熱使用；夜間自22點(diǎn)至次日8點(diǎn)，谷電系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，經(jīng)供熱管網(wǎng)循環(huán)后的50℃水進(jìn)入谷電系統(tǒng)，通過(guò)谷電加熱器對(duì)軟化水進(jìn)行升溫加熱至85℃，熱水再次進(jìn)入管網(wǎng)循環(huán)。由于夜間谷電電價(jià)僅為白天電價(jià)的1/3，因此用熱成本極低。
圖1 蘭州大成屋頂聚光集熱場(chǎng)
該套系統(tǒng)共承擔(dān)2萬(wàn)㎡廠房供暖和7000㎡辦公、生活設(shè)施供暖需求，采用屋頂線性菲涅爾聚光太陽(yáng)能作為主要供熱能源，低谷電作為輔助能源，在連續(xù)陰天和極寒天氣情況下開(kāi)啟，保證冬季供暖連續(xù)性和穩(wěn)定性，同時(shí)配備以導(dǎo)熱油+水工質(zhì)的儲(chǔ)熱系統(tǒng)，不需要使用任何燃料，真正實(shí)現(xiàn)“零碳”排放。
圖2 蘭州大成屋頂聚光集熱場(chǎng)全景
2012年，蘭州大成入駐蘭州新區(qū)，作為第一批入駐企業(yè)，公司自建了6噸燃煤鍋爐作為供暖用熱源，一個(gè)供暖季消耗燃煤費(fèi)用約200萬(wàn)元。隨后公司按照蘭州市“燃煤鍋爐改造”“煤改氣”等方案，自覺(jué)關(guān)?，F(xiàn)有燃煤鍋爐；同時(shí)公司作為一家新能源企業(yè)，依據(jù)自有創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合實(shí)際供暖需求和場(chǎng)地條件，依靠在公司廠區(qū)的廠房屋頂建設(shè)聚光太陽(yáng)能熱利用及發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)在冬季晴好時(shí)天氣可以替代6噸燃煤鍋爐，滿足園區(qū)辦公樓、廠房及員工宿舍的供暖需要，非供暖季系統(tǒng)可用來(lái)發(fā)電或者解決公司其他用熱需求。
圖3 屋頂太陽(yáng)能熱電聯(lián)供系統(tǒng)集中控制室
自2017年起，蘭州大成徹底拆除燃煤鍋爐，對(duì)清潔供暖系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，擴(kuò)建了供暖用儲(chǔ)熱系統(tǒng)，以滿足園區(qū)24小時(shí)供暖需求，同時(shí)連續(xù)陰天時(shí)采用夜間低谷電能源進(jìn)行熱能補(bǔ)充；經(jīng)過(guò)改造的供暖系統(tǒng)可以完全滿足冬季連續(xù)的供暖需要。經(jīng)過(guò)2017年供暖季運(yùn)行驗(yàn)證，在天然氣嚴(yán)重缺乏導(dǎo)致全國(guó)天然氣不足，蘭州更是在最冷的天氣緊急啟動(dòng)錯(cuò)峰用氣、降溫供暖的措施時(shí)，蘭州大成因供暖熱源全部來(lái)自“太陽(yáng)能+儲(chǔ)能+谷電”，不需要使用任何燃料，因此，供暖效果未受影響；平穩(wěn)、可靠的渡過(guò)了最冷的時(shí)段，完美保證了園區(qū)全部生產(chǎn)和生活設(shè)施的供暖需要。
圖4 多能互補(bǔ)清潔供熱系統(tǒng)導(dǎo)熱油儲(chǔ)罐
蘭州大成屋頂式“聚光太陽(yáng)能+儲(chǔ)能+谷電”多能互補(bǔ)清潔供熱系統(tǒng)自原有蘭州大成屋頂式線性菲涅爾1MW熱電聯(lián)供能源站改造而來(lái)。蘭州大成屋頂式線性菲涅爾1MW熱電聯(lián)供能源站建設(shè)于蘭州大成廠區(qū)1、2號(hào)廠房屋頂，配備一套蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，裝機(jī)容量1MW；該項(xiàng)目冬季以熱電聯(lián)供能源站，為廠房及員工生活區(qū)解決全部供暖熱源，供暖面積3.3萬(wàn)㎡，同時(shí)用于發(fā)電；其他季節(jié)項(xiàng)目全部用于發(fā)電，除供應(yīng)廠區(qū)用電需求外，多余電量并網(wǎng)銷(xiāo)售。該項(xiàng)目本著節(jié)省土地資源的宗旨，實(shí)現(xiàn)了聚光太陽(yáng)能電站建設(shè)的有機(jī)結(jié)合、提高了土地利用率，解決了聚光太陽(yáng)熱能和屋頂結(jié)合的諸多技術(shù)難題和建筑本身的能源消耗，是分布式聚光太陽(yáng)熱能應(yīng)用的良好示范。該項(xiàng)目也是國(guó)內(nèi)第一座并網(wǎng)的屋頂式聚光太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源站。
圖5 屋頂太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源站蒸汽發(fā)生系統(tǒng)
當(dāng)前在國(guó)家、省市多項(xiàng)政策助力的推動(dòng)下，蘭州大成結(jié)合企業(yè)園區(qū)的供暖工程樣板，已建設(shè)了多個(gè)多能互補(bǔ)全清潔供暖成功工程案例，驗(yàn)證并持續(xù)優(yōu)化中高溫太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑復(fù)合建設(shè)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。“聚光太陽(yáng)能+”多能互補(bǔ)清潔供熱系統(tǒng)可在眾多廠房、小鎮(zhèn)、園區(qū)等復(fù)制應(yīng)用。未來(lái)蘭州大成仍將繼續(xù)不斷完善系統(tǒng)客戶化設(shè)計(jì)，持續(xù)降低成本，并提供多樣化的太陽(yáng)能中溫?zé)崂媒鉀Q方案；以核心自主技術(shù)創(chuàng)新，把將清潔、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的清潔供暖方式帶進(jìn)“美麗中國(guó)”建設(shè)的千家萬(wàn)戶。蘭州大成負(fù)責(zé)人如是表示。
