国家能源局入编案例：宏庆德村248.1亩太阳能光热利用项目

国家能源局入编

宏庆德村248.1亩太阳能光热利用项目

一、项目基本情况

1.项目名称：宏庆德村248.1亩太阳能光热利用项目

2.类型：太阳能供热

3.规模：槽式太阳能集热场总面积约9.3万㎡（地面+厂房屋顶）。根据第三方检测报告，综合考虑槽式太阳能集热系统和储热水箱储热能力，基于供暖设计负荷指标21.3W/㎡，系统能够满足供暖季50万㎡的供热面积；具备年产280万t以上生活热水的能力。该项目是国内甚至是全球首例大型槽式太阳能供热供暖项目。

4.建设单位：内蒙古新源光热有限责任公司和内蒙古旭宸能源有限公司

5.总投资：近5亿元

6.建成运行时间：自2016年建成以来，共平稳运行七个供热季，供热效果良好。

7.项目介绍：

项目采用旭宸能源自主研发的小型槽式聚光技术，利用闲置土地建设槽式太阳能聚光镜场7.1万㎡，配置了九个储热水箱，为商业楼和园区供热；同时利用5万㎡公司集热管厂房屋顶，在不影响原有厂房的情况下，对屋面进行改造，安装了2.2万㎡槽式集热器，满足自身厂房、办公楼以及配套建筑的供热、热水及蒸汽需求。2016年10月完成部分镜场建设，实现商业、住宅8万㎡供热。2017年6月底，整体项目完工。目前集热系统为包头装备制造产业园区内管委会、超高压、水务集团、北方装备等12家企事业单位、奥特莱斯商户及中诚国际城居民提供供热服务；为包头市青昆两区提供移动热源服务；为占地6191㎡的太阳能供热运营数控中心提供热能，保持温室的恒温恒湿。

项目的实施助力包头装备制造产业园区进入工信部《第三批绿色制造名单》，成为包头市首个“国家绿色园区”。

二、技术路线及工艺流程

本项目采用槽式聚光集热技术，太阳能供热系统由集热镜场部分（槽式聚光器和真空集热管）、换热系统、保温储热大型水箱，以及电气控制系统、补热系统、保障系统六大部分组成。

系统运行流程为：抛物面反射镜跟踪太阳将阳光汇聚到真空集热管上，加热真空管内的导热油传热介质，将汇聚的阳光转化为热能，并通过换热设备将热量传递到用户端或者高效储热保温水箱，根据供热一次管网所需温度，输出高品质热能以满足建筑的供热需求。当阳光好，集热场所收集的热量大于室内末端所需的热量时，多余的能量换热后储存在储热保温水箱中。在太阳能日集热总量低于供热总量时，系统自动释放保温储能水箱中的热量。如保温水箱中的热能低于安全设定值时，补热系统自动根据电力资源情况对保温储能水箱进行能量补充。在特殊情况下，系统在太阳能及保温储能水箱都全出力的情况下，系统仍不能保障一次供热管网的需求时，系统可启用保障性补热系统。以保证系统能够正常运行10天后，最低温度不低于50℃。

系统通过远程智能中控系统管理实现热水工程的智能化控制，包括：自动上水，水满自停，显示水温水位，自动或定时电加热、管道循环以及增压等控制换热系统将热量传递到用户端或者高效储热保温水箱，实现全天候无人值守。

图1槽式集热场和储热水箱

图2集热管生产车间屋顶槽式集热器

图3槽式集热器示意图

槽式反射镜采用自主研发的专有技术，使用超白低铁玻璃，经过高温物理钢化、镀反射银层、铜铬镍稀土合金保护层及太阳能专用抗风化保护层制成，反射率≧93.5%，表面张力α≥95MPa，工作环境温度-50～50℃,使用寿命可达25年。槽式集热器相关参数为：孔径3.2m，单模组长度8m；聚光比80；集热器最高运行温度：420℃;集热器光热转换效率约75%。

三、经营模式

（1）太阳能光热集中供热。现为园区内管委会、超高压、水务集团、北方装备等12家企事业单位、奥特莱斯商户及中诚国际城居民提供供热服务。该项目设计以电极锅炉作为辅热设备，2022年接入三电厂热电联产作为主要辅热热源，实现“多能互补”供热模式。自2016年建设以来经过七个供热季，供热效果良好。

2023年政府给予地方专项债3000万元，用于扩大原有供热管线铺设范围。通过市场的不断拓展，2023年扩大了近6.5万㎡供热面积、增加热费收入302万元，实现近三年收入的不断增长，实现了国有资产的保值与增值。

（2）城市移动热源。为提升太阳能光热利用率，实现全年“集热、储热、用热”一体化。2023年新源光热将现有储热设备进行技术改造，并依托自身全年集热优势，深化与包头市供水总公司的合作模式。非供暖季，系统产生的热水就近运输到酒店、洗浴中心、游泳池等长年热水用量较大的用户处，满足用户对热水的需求，改变用户利用煤、电、燃气等能源的现状。截至目前，已销售近1.5万t82℃左右的热水，实现了方便快捷、清洁环保、安全可靠、节约成本、适用范围广等特点，并填补了包头

市移动热源的空缺，满足了用能企业的各项需求，探索出一条城市用能新途径。

（3）正在培育太阳光热、电厂辅热、工业余热等多能互补模式。结合包头装备制造产业园区工业余热利用率低实际，新源光热将“工业余热回收及利用”作为公司的培育业务。当前包头装备制造工业余热资源丰富，余热资源约占其燃料消耗总量的17～67%，其中可回收率达60%，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。未来计划建设园区企业工业余热收集再利用系统，将收集的工业余热纳入智能供热管网系统，实现太阳光热、电厂辅热、工业余热等多能互补。同时打造智慧化能源管理系统，提供技术改造，通过余热循环再利用，提升能源有效利用率，实现节能减排，扩大收益。

四、效益分析

1.社会效益

推进我国北方地区清洁供暖是关系民生的重大需求，各地都在寻求适合当地区域的清洁能源供暖最佳方案。包头冬季平均气温可达零下10℃,供热不足会严重影响人民生活。包头本地的供热行业存在供求关系紧张、资源利用率较低、可再生能源利用不足等问题，而且这些问题正呈现出日益尖锐化的趋势，已经对经济的发展造成了一定的制约。

本项目是城市公共设施建设的重要组成部分，作为公益性项目，项目的兴建和运营对青山区的经济和社会发展产生了积极影响。项目的建设改善了城市部分区城基础设施与城市建设不协调的状况，方便了园区企业进行厂房供暖，美化了城市环境，完善了城市功能，改善了城区的硬件环境以及城市人居环境。

2.环境效益

项目的建成为装备园区企业实现高质量零碳集中供热，满足入驻企业的供暖需求，实现年收集热能1.79亿kWh（合63.3万GJ），相当于每年节约2.1万t标准煤，减少二氧化碳排放5.8万t、氮氧化物约155t，二氧化硫约178t，助力包头市装备园区实现绿色低碳发展。

3.经济效益

项目的经济效益主要来自集中供热区域居民及企业的供热效益。如用户使用集中供热每㎡交费24元，而同等供暖面积电供暖大概需要48～60元。50万㎡供热面积，总的节能效益约为1200～1800万元。此外，在非供暖季销售太阳能热水作为收益的手段。

该项目于2023年得到了地方政府的高度认可与支持，并成功申请地方专项政府债，在原有供热面积的基础上，进一步扩大管网铺设范围，减少散煤燃烧污染，保障群众温暖过冬。项目实施对周边地区环境改善和人民生活质量的提高，加强基础设施建设，推动工业发展做出了积极贡献。同时为技术的推广做出了示范。

五、突出亮点

该项目是我国甚至全球目前唯一一个以大规模槽式太阳能聚光集热技术供热的项目。项目采用槽式太阳能聚光集热技术，太阳能集热场总面积9.3万㎡。项目已连续稳定运行7年，满足了园区企业和周边居民的供暖需求。此外在非供暖季通过出售太阳能热水提高收益。项目的实施一方面实现了节能减排，节约企业的运营成本，同时也为园区“七通一平”基础建设提供了根本保障，为园区提供了优良的投资环境。项目助力包头装备制造产业园区成功入选工信部《第三批绿色制造名单》，成为包头市首个“国家绿色园区”。