太阳能用于化工生产仍待时日

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当前，我国太阳能热水器市场遭遇寒冬，太阳能企业开始转型升级，把太阳能热利用由热水向热能转变，从家居应用向工业应用转变。化工、造纸、食品等行业是太阳能工业应用的重点推广领域。然而记者近日调查发现，作为用热及能耗大户的化工行业，把太阳能作为热能在化工企业应用，目前却面临着供能稳定性、成本等方面的制约，全全推广仍有待时日。

) Z# Y% t# J/ p& N4 I& o　　石油化工生产过程中，要耗用大量的蒸汽——由热电厂或锅炉提供不同压力和温度的蒸汽，用于反应、驱动、加热、伴热、设备及管路预热、吹扫等。据统计，2010年我国石油和化工行业综合能源消耗4.14亿吨标准煤，占工业能耗的17.48%，位居所有工业能耗第二位。

　　太阳能是一种可再生的清洁能源，目前，我国已经成为太阳能热水器生产与使用大国，太阳能热利用也正在由家庭向工业华丽转身。去年5月10日，由山东省政府节约能源办公室、山东省太阳能行业协会主办的力诺瑞特CPC（复合抛物面集热器）中温太阳能工业热力系统发布暨“工业绿动力”计划启动，标志着中国太阳能光热产业正式进入工业热能应用阶段。国内知名太阳能企业皇明等公司也相继开发出了太阳能中高温工业应用系统。
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　　国际着名的太阳能热利用专家、上海交通大学制冷与低温工程研究所所长王如竹向记者介绍，目前最成熟的太阳能工业热力应用，是通过安装中温集热器吸收太阳热能，将15℃左右的冷水加热至95℃的热水，为燃煤锅炉提供预热热水，再由锅炉将95℃热水加热成150℃蒸汽。

　　“关键是蒸汽量、压力能不能上去。”兖矿国泰化工有限公司副总经理孙永奎谈起太阳能在化工行业推广应用时这样告诉记者。据了解，石油化工装置一般为24小时连续生产，对蒸汽需求量大，有的煤化工企业一个工段每小时就需要20吨蒸汽。例如山西某氯碱企业有7台蒸汽锅炉、5台汽轮发电机组，全厂蒸汽用量每小时100吨左右，压力在0.55～0.6兆帕的蒸汽每小时需要50吨。王如竹介绍，现在正在实施的太阳能工业应用技术可把15℃左右的冷水直接加热成150℃的蒸汽，压力达0.6～0.7兆帕，完全能满足化工生产的要求。

　　上海达门化工工程技术有限公司总经理於子方认为，太阳能只要能产出蒸汽，在化工生产中就可以应用。不过，首先要保证供汽的连续性、稳定性。而目前太阳能锅炉只能在白天作为主要能源，以常规的煤、气、电、油作为辅助能源；如果要在夜间也能提供热源，就要搞成蓄热式的，但这成本很高，经济上不过关。国内知名的太阳能生产企业山东力诺瑞特新能源有限公司工业热能部副总经理孙宪鹏也坦诚，太阳能提供的蒸汽温度、压力越高越不经济。简而言之，太阳能热在满足化工生产所需的温度与压力方面还面临制约。王如竹也表示，相比常规锅炉，太阳能锅炉不能提供常规热源，只能减少用煤量，无法解决所有问题。  
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5 l% K# f' X) {* P, m　　尽管有化工业内人士认为，太阳能在化工行业应用可以论证，可以尝试，但目前质疑仍是主流。按照目前成熟的太阳能锅炉计算，将15℃左右的冷水加热至95℃的热水，可节能11.8%，每年节约标准煤1275吨。但孙永奎指出，化工生产中产生大量的低压余热，锅炉排出去的烟气温度达140℃，利用换热器回收完全可以将15℃左右的冷水加热至95℃的热水，而利用太阳能锅炉将15℃左右的冷水加热至95℃，节省的能量太少，对连续生产的工厂来说微不足道。
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　　另外一个制约因素是太阳能集热器占地面积受限制。目前的太阳能锅炉以每小时5～10吨为主，太阳能集热器占地面积要1万平方米。例如煤化工企业如果用的是最小的锅炉（35吨），如果实施太阳能锅炉改造就要3个10吨太阳能锅炉，占地面积至少3万平方米，厂房的房顶面积受限制。此外，投资高也是一个制约因素。目前，5000平方米的太阳能工业应用系统投资在500多万元，年节约蒸汽费用140多万元，投资回收期要4年多。在化工企业看来，这远不如用生产中的余热搞节能合算。

* I8 K- J" Q6 ~2 G( x# M　　孙宪鹏向记者坦诚，对于冷凝水回用的化工企业，实施太阳能锅炉改造也没有太大意义。青岛科技大学副教授盖恒军进一步向记者介绍，化工生产各个工段用汽后排出的相应蒸汽压力下的冷凝水，温度一般高于l00℃，用冷凝水作为锅炉补水，比用太阳能锅炉将补水由15℃加热至95℃更节省煤耗。“从节能效果来看，冷凝水回用的化工企业实施太阳能锅炉改造意义不大。”盖恒军说。

　　专家认为，从当前技术水平看，在化工行业应用太阳能并不合算，离推广还有段距离，但是可以尝试，需要太阳能、化工行业联合进一步论证。