EN
Bagaimana Sistem Termal Suria Demax Menyediakan Haba Proses Industri
Menyesuaikan output termal suria dengan julat suhu industri penting (80–400°C)
McKinsey menerangkan bahawa permintaan tertinggi untuk pemanasan industri (lebih daripada 50%) berlaku pada keperluan pemanasan di bawah 400 darjah Celsius. Oleh itu, Demax memberi tumpuan kepada teknologi mereka untuk julat 400°C. Di sinilah kebanyakan proses industri di Amerika Syarikat beroperasi. Keluwesan ini merentasi pelbagai sektor industri, mulai dari loji pemprosesan makanan dengan keperluan pemanasan antara 100 hingga 250 darjah, hingga pengilang kimia yang biasanya beroperasi pada suhu sekitar 300 hingga 400 darjah. Reka bentuk modular mereka bermaksud tiada tenaga yang terbuang kerana sistem ini memenuhi keperluan mana-mana proses tertentu. Selain itu, mereka menyediakan pemanasan yang sepenuhnya bersih untuk pensterilan peralatan, pengeringan produk, dan pengendalian proses penyulingan.
Teknologi utama: Integrasi cermin parabolik berbentuk alur dan tiub vakum dalam susunan modul solar termal.
Sistem Demax mengintegrasikan dua jenis teknologi suria. Pertama, saluran parabolik yang memfokuskan sinar matahari langsung ke tiub penerima haba dengan suhu keluaran antara 150 hingga 400 darjah Celsius, yang beroperasi paling baik di bawah cahaya matahari langsung. Kemudian, sistem ini menggunakan tiub vakum terkeluar yang sangat efisien dalam menangkap haba, walaupun cahaya bersifat tersebar, menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi suhu rendah. Apabila dilaksanakan sebagai arkitektur hibrid, kajian menunjukkan bahawa kecekapan meningkat sehingga 24% berbanding sistem berbasis satu teknologi sahaja. Setiap modul mempunyai keluasan sekitar 500 meter persegi dan menjana tenaga haba sebanyak kira-kira 0.5 megawatt. Reka bentuk modular ini membolehkan syarikat-syarikat memasang unit secara berperingkat mengikut pertumbuhan keperluan pengeluaran mereka atau peningkatan kilang mereka.
Mengapa CSP Berkepekatan Rendah Lebih Sesuai untuk Kegunaan Termal Suria Industri
Manfaat berbanding CSP berkepekatan tinggi: Operasi lebih cekap pada suhu <250 °C, kos operasi dan penyelenggaraan (O&M) lebih rendah, prestasi unggul dalam keadaan beban separa
Apabila berurusan dengan suhu operasi sekitar 250 °C, sistem CSP berkepekatan rendah lebih unggul berbanding sistem CSP berkepekatan tinggi kerana ia mampu memberikan peningkatan kecekapan terma dalam aplikasi stim, termasuk proses pemprosesan makanan dan pencelupan tekstil, sebanyak kira-kira 15 hingga 25%. Sebabnya ialah sistem CSP berkepekatan rendah menggunakan optik dan sistem penjejak yang kurang rumit, yang seterusnya bermaksud kompleksiti operasi harian yang lebih rendah; akibatnya, kos penyelenggaraan operasi berkurang sebanyak 30%, masa henti penyelenggaraan dikurangkan secara ketara, serta output tenaga terma yang konsisten walaupun di bawah keadaan sinaran suria yang berubah-ubah sepanjang hari. Satu kajian kestabilan termofluid yang dijalankan pada tahun 2023 menunjukkan bahawa kilang-kilang boleh beroperasi secara terma dengan pantas pada siang hari dan juga bersifat fleksibel secara terma pada hari-hari berawan.
Falsafah rekabentuk Demax memberi tumpuan kepada kebolehpercayaan, integrasi haba, skalabiliti modular, dan kaedah penghantaran haba langsung yang meminimumkan kehilangan semasa penukaran elektrik.
Pasukan kejuruteraan di Demax memberi tumpuan kepada tiga bidang khusus dalam rekabentuk mereka. Pertama, kaedah penghantaran yang hanya berdasarkan tenaga haba. Mereka telah merekodkan bahawa kira-kira 97% tenaga solar yang ditangkap digunakan dalam penangkapan terma langsung, yang merupakan pencapaian mengagumkan jika dibandingkan dengan kaedah-kaedah lain. Kedua, rekabentuk modular bagi tatasusun suria terma mereka membolehkan pengembangan sistem secara mudah, seterusnya mengelakkan keperluan perubahan besar dalam rekabentuk sistem. Pemasangan berskala kecil bermula pada 500 kWth, namun boleh dikembangkan sehingga beberapa megawatt. Selain itu, komponen-komponen sistem ini boleh dioperasikan secara berterusan hari demi hari. Ujian dunia sebenar menunjukkan bahawa komponen-komponen mereka mengalami kurang daripada 1% kemerosotan setiap tahun, walaupun dalam keadaan operasi yang ekstrem. Gabungan pilihan rekabentuk ini membolehkan pengilang mencapai aspek paling penting dalam sistem mereka: penjanaan tenaga haba yang konsisten dan boleh dipercayai tanpa kesulitan sistem konvensional.
Mengintegrasikan Sistem Tenaga Suria Termal dengan Proses Industri
Contoh: Sistem Tenaga Suria Termal berkuasa 1.8 MWth yang membekalkan stim bersuhu 125°C untuk pemprosesan makanan di Sepanyol (2023)
Pada tahun 2023, sebuah loji pemprosesan makanan di Sepanyol, yang dipasang dengan sistem tenaga suria haba Demax berkuasa 1.8 MWth, merupakan yang pertama sejenisnya di negara itu yang mampu menghasilkan wap pada suhu 125°C yang diperlukan untuk proses pensenyawaan dan pembersihan wap. Sistem ini terintegrasi dengan salah satu sistem ketuhar sedia ada syarikat tersebut dan dilengkapi dengan susunan tiub vakum suria yang luas seluas 2300 m², yang mampu mengurangkan penggunaan gas asli sebanyak kira-kira 28%. Susunan ini menghasilkan pengurangan pelepasan karbon dioksida (CO₂) sebanyak kira-kira 420 tan metrik setahun. Selain itu, dengan tahap pancaran suria yang tinggi di Sepanyol serta harga tenaga industri yang kompetitif, sistem ini secara kewangan berdaya maju bagi syarikat tersebut untuk dioperasikan pada kapasiti penuh, memandangkan pemasangannya dapat pulang modal secara ekonomi dalam tempoh kurang daripada lima tahun. Keadaan ini amat menguntungkan bagi syarikat-syarikat yang kebanyakan permintaan tenaga habanya berlaku pada siang hari dan bertepatan dengan ketersediaan tenaga suria haba.
Mengatasi ketidaksekataan: Penyimpanan haba berasaskan PCM membolehkan bekalan haba boleh dijadualkan selama 6–10 jam
Penyimpanan haba bahan berubah fasa (PCM) membantu menangani masalah ketidaksekataan tenaga suria untuk kegunaan industri. Sebagai contoh, sebuah kilang di Sepanyol menggunakan kapsul PCM berbentuk garam hidrat. PCM ini menyerap haba berlebihan pada suhu sekitar 118 darjah Celsius dan melepaskan haba yang disimpan sebagai wap pada masa kemudian, membolehkan kilang beroperasi pada waktu malam tanpa bahan api fosil sebagai cadangan. Kilang ini juga mencapai penggunaan tenaga suria tahunan sebanyak kira-kira 92%, jauh lebih tinggi berbanding kadar tipikal 60–70% di kemudahan lain yang menggunakan pemanasan suria tanpa sebarang penyimpanan. Teknologi PCM benar-benar menjadi pemacu perubahan bagi pengilang dalam industri makanan, farmaseutikal dan kimia, di mana bekalan haba yang berterusan adalah kritikal untuk operasi.
Soalan Lazim
Julat suhu apakah yang ditargetkan oleh sistem pemanasan suria Demax?
Sistem pemanasan suria Demax menargetkan keperluan pemanasan industri sehingga 400 darjah Celsius.
Mengapa CSP kepekatan rendah lebih disukai untuk aplikasi industri di bawah 250°C?
Di atas 250 darjah Celsius, kos pengendalian/penyelenggaraan serta kemungkinan ketidakstabilan output haba menjadi isu. Di bawah 250 darjah Celsius, sistem CSP kepekatan rendah lebih murah dari segi pengendalian dan penyelenggaraan, serta lebih berkesan dalam memenuhi permintaan output haba yang stabil, kerana turun naik dan ketidakstabilan input haba daripada cahaya matahari bukanlah suatu masalah.
Apakah teknologi utama dalam sistem tenaga suria haba Demax?
Demax mempunyai tatasusun modul tenaga suria haba yang menggabungkan palung parabolik dan tiub tervakum. Integrasi teknologi ini menghasilkan peningkatan kecekapan sebanyak 24 peratus, berbanding sistem yang beroperasi hanya dengan satu teknologi sahaja.
Bagaimanakah sistem Demax diintegrasikan ke dalam proses industri sedia ada?
Dengan sistem Demax, proses industri yang sedia ada kekal sama, kerana hanya sistem ketuhar yang diubah suai. Perubahan ini membolehkan proses menggunakan lebih sedikit gas asli dan mengeluarkan jumlah karbon yang lebih rendah.