EN
Paano Nagbibigay ang mga Sistema ng Solar Thermal ng Demax ng Init para sa Proseso sa Industriya
Pagkakapareho ng output ng solar thermal sa mahahalagang saklaw ng temperatura sa industriya (80–400°C)
Ipinaliwanag ng McKinsey na ang pinakamataas na demand para sa pang-industriyang pagpainit (higit sa 50%) ay nangyayari sa mga kailangan sa pagpainit na nasa ilalim ng 400 degree Celsius. Kaya naman, ang Demax ay nakatuon sa kanilang teknolohiya para sa saklaw na 400°C. Ito ang saklaw kung saan karamihan sa mga proseso sa industriya sa Estados Unidos ay gumagana. Ang kakayahang ito ay sumasaklaw sa iba’t ibang industriya—from mga planta ng pagproseso ng pagkain na may kailangan sa pagpainit mula 100 hanggang 250 degree, hanggang sa mga tagagawa ng kemikal na karaniwang gumagana sa paligid ng 300 hanggang 400 degree. Ang kanilang modular na disenyo ay nangangahulugan na walang nabubuhos na enerhiya dahil natutugunan nila ang mga kailangan ng anumang partikular na proseso. Bukod dito, nagbibigay sila ng lubos na malinis na pagpainit para sa sterilisasyon ng kagamitan, pagpapahid ng mga produkto, at pagpapatakbo ng mga proseso ng distilyasyon.
Pangunahing teknolohiya: Pagsasama ng mga parabolic troughs at evacuated tubes sa modular na solar thermal arrays.
Ang sistema ng Demax ay nagpapakombina ng dalawang uri ng teknolohiyang pang-araw. Una, ang mga parabolic trough na nagpapasok ng direkta na sinag ng araw sa mga tubo ng heat receiver na may output na 150 hanggang 400 degree Celsius, na gumagana nang pinakamahusay sa ilalim ng direktang liwanag ng araw. Pangalawa, ginagamit ng sistema ang mga vacuum-sealed na evacuated tube na mahusay sa pagkuha ng init, kahit kapag ang liwanag ay diffused, na lubos na angkop para sa mga aplikasyong nangangailangan ng mababang temperatura. Kapag ipinatutupad bilang hybrid na arkitektura, ang pananaliksik ay nagpapakita na ang kahusayan ay tumataas hanggang 24% kumpara sa mga sistemang gumagamit ng iisang teknolohiya lamang. Ang bawat module ay may sukat na humigit-kumulang 500 metro kuwadrado at nagbubuo ng humigit-kumulang 0.5 megawatt na thermal energy. Ang modular na disenyo na ito ay nagbibigay-daan sa mga kumpanya na i-deploy ang mga yunit nang paunti-unti habang lumalaki ang kanilang mga pangangailangan sa produksyon o habang inu-upgrade ang kanilang mga planta.
Bakit Mas Angkop ang Low-Concentration CSP para sa Industrial na Paggamit ng Solar Thermal
Mga benepisyo kumpara sa high-concentration CSP: Mas mahusay na operasyon sa <250 °C, mas mababang gastos sa operasyon at pagpapanatili (O&M), at superior na pagganap sa mga kondisyong partial-load
Kapag ang mga temperatura ng operasyon ay nasa paligid ng 250 °C, ang mababang konsentrasyong CSP ay mas mahusay kaysa sa mataas na konsentrasyong CSP dahil ito ay nakakapagbigay ng mas mahusay na kahusayan sa init sa mga aplikasyon ng singaw, kabilang ang pagproseso ng pagkain at pagkulay ng tela, ng humigit-kumulang 15 hanggang 25%. Ang dahilan nito ay ang mababang konsentrasyong CSP ay gumagamit ng mas simpleng optics at mga sistema ng pagsubaybay, na nangangahulugan din ng mas kaunti ang araw-araw na kumplikadong operasyon, na kung saan ay nagreresulta sa 30% na pagbaba sa gastos sa pangangalaga at operasyon, isang malaking pagbaba sa panahon ng pagpapahinga para sa pagpapanatili, at pare-parehong output ng enerhiyang thermal, kahit na magbago ang kondisyon ng solar radiation sa buong araw. Isinagawa noong 2023 ang isang pag-aaral sa katatagan ng thermofluid na nagpakita na ang mga pabrika ay maaaring gumana nang mabilis sa init sa araw at maaari ring maging flexible sa init sa mga ulap na araw.
Ang pilosopiya sa disenyo ng Demax ay nakatuon sa katiyakan, integrasyon ng init, modular na saklaw, at direktaang paraan ng pagpapadala ng init na nagpapababa ng pagkawala habang nangyayari ang elektrikal na konbersyon.
Ang koponan ng inhinyero ng Demax ay nakatuon sa tatlong tiyak na aspeto sa kanilang mga disenyo. Una, ang mga paraan ng paghahatid na gumagamit lamang ng thermal energy. Naitala nila na humigit-kumulang sa 97% ng solar energy na nahuhuli ay ginagamit sa direktang thermal capture, na napakahusay kung ihahambing sa iba pang paraan. Pangalawa, ang modular na disenyo ng kanilang mga solar thermal array ay nagbibigay-daan sa madaling pagpapalawak ng sistema, na nag-aalis ng pangangailangan ng malawak na pagbabago sa disenyo ng sistema. Ang mga instalasyon sa maliit na sukat ay nagsisimula sa 500 kWth, ngunit maaaring palawakin hanggang sa maraming megawatts. Bukod dito, ang mga bahagi ng sistema ay maaaring patakbuhin nang tuloy-tuloy araw-araw. Ang pagsusuri sa tunay na kondisyon ay nagpakita na ang kanilang mga bahagi ay nakakaranas ng mas mababa sa 1% na degradasyon bawat taon, kahit sa mga ekstremong kondisyon ng operasyon. Ang kombinasyong ito ng mga pagpipilian sa disenyo ay nagbibigay-daan sa mga tagagawa na magkaroon ng pinakamahalagang aspeto ng kanilang mga sistema: pare-parehong at maaasahang pagbuo ng thermal energy nang walang abala ng mga konbensyonal na sistema.
Pagsasama ng mga Sistema ng Solar Thermal sa mga Industriyal na Proseso
Halimbawa: Sistema ng Solar Thermal na may kapasidad na 1.8 MWth na nagbibigay ng 125°C na singaw para sa pagproseso ng pagkain sa Espanya (2023)
Noong 2023, isang planta ng pagproseso ng pagkain sa Espanya—na kinasaganaan ng isang 1.8 MWth na Demax na solar thermal system—ang naging unang ganito sa bansa na nakapagproduko ng steam sa kailangang temperatura na 125°C para sa sterilisasyon at paglilinis ng steam. Ang sistemang ito ay na-integrate sa isa sa mga umiiral na boiler system ng kumpanya at may malaking 2300 m2 na solar evacuated tube array na nakapagbigay ng pagbawas sa paggamit ng natural gas ng humigit-kumulang 28%. Ang pagsasaayos na ito ay nagreresulta sa taunang pagbawas ng humigit-kumulang 420 metrikong toneladang CO2 emissions. Bukod dito, dahil sa mataas na solar irradiation sa Espanya at kompetisyong presyo ng pang-industriyang enerhiya, kaya nanggaling sa pananalapi ng kumpanya ang operasyon ng sistemang ito sa buong kapasidad nito, sapagkat ang instalasyon ay naging ekonomikong self-recovering sa loob ng limang taon. Ito ay lalo pang kapaki-pakinabang para sa mga kumpanya kung saan ang karamihan sa kanilang pangangailangan sa thermal energy ay nangyayari sa araw at sumasabay sa availability ng solar thermal energy.
Paglalampasan ng pagkakaintermittent: Ang pampainit na imbakan batay sa PCM na nagpapagana ng 6–10 oras na maibibigay na suplay ng init
Ang pampainit na imbakan na gumagamit ng mga phase change materials (PCM) ay tumutulong na malutas ang problema ng pagkakaintermittent ng solar energy para sa industriyal na gamit. Isang halimbawa nito ang isang pabrika sa Espanya na gumagamit ng mga kapsula na may salt hydrate PCMs. Ang mga PCM na ito ay sumisipsip ng sobrang init sa humigit-kumulang 118 degree Celsius at nagpapalabas ng nakaimbak na init bilang singaw sa isang kalaunan, na nagpapahintulot sa pabrika na magpatakbo ng gabi nang walang fossil fuels bilang backup. Nakamit din ng pabrikang ito ang humigit-kumulang 92% na taunang paggamit ng solar energy—malaki ang pagkakaiba kumpara sa karaniwang 60–70% ng iba pang pasilidad na gumagamit ng solar thermal nang walang anumang imbakan. Ang teknolohiyang PCM ay tunay na isang ligtas na pagbabago para sa mga tagagawa sa mga industriya ng pagkain, pharmaceutical, at kemikal kung saan ang tuloy-tuloy na suplay ng init ay napakahalaga para sa operasyon.
Madalas Itanong
Anong saklaw ng temperatura ang tinatarget ng mga Demax solar thermal system?
Ang mga Demax solar thermal system ay tumutuon sa mga pangangailangan sa industriyal na pagpapainit hanggang sa 400 degree Celsius.
Bakit pinipili ang mababang-konsentrasyong CSP para sa mga aplikasyon sa industriya na nasa ilalim ng 250°C?
Sa itaas ng 250 degree Celsius, ang mga gastos sa operasyon at pagpapanatili, kasama na ang potensyal na mga pagbabago sa output ng init, ay mga isyu. Sa ilalim ng 250 degree Celsius, mas murang i-operate at i-maintain ang mga sistemang mababang-konsentrasyong CSP, at mas epektibo sila sa pagtugon sa pare-parehong pangangailangan sa output ng init, dahil hindi na isyu ang mga pagbaba at pagbabago sa input ng init mula sa sikat ng araw.
Ano ang mga pangunahing teknolohiya sa mga solar thermal system ng Demax?
May modular na solar thermal array ang Demax na pinauunlad sa pamamagitan ng pagsasama ng parabolic troughs at evacuated tubes. Ang pagsasama ng teknolohiyang ito ay nagdudulot ng 24 na porsyentong pagtaas sa kahusayan, kung ihahambing sa mga sistema na gumagana gamit lamang ang isang teknolohiya.
Paano isinasama ng sistema ng Demax sa umiiral na mga proseso sa industriya?
Sa pamamagitan ng sistema ng Demax, nananatili ang mga umiiral na industriyal na proseso, dahil ang mga pagbabago ay ginagawa lamang sa mga sistema ng boiler. Ang pagbabagong ito ay nagpapahintulot sa mga proseso na gamitin ang mas kaunti ng likas na gas at maglabas ng mas mababang halaga ng carbon.