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導讀：天然(ran)氣(qi)供應量從(cong)40%大(da)幅降(jiang)至10%以下，供熱成本從(cong)20歐元/MWh升至140歐元/MWh，嚴重依賴俄羅斯(si)天然(ran)氣(qi)的德(de)國正在積(ji)極(ji)嘗試各種綠色加熱技術來(lai)為重工業(ye)脫碳(tan)尋求出路。

據(ju)外媒消息，面對嚴峻的能源形勢，DLR（德國宇航中心(xin)）太陽研究(jiu)所負(fu)責人Robert Pitz Paal在不久前召開的Solar PACES大(da)會上表示，聚光熱利用技術將是(shi)促進德國實現(xian)工(gong)業脫碳的四種(zhong)重(zhong)要可再生能源方(fang)案(an)之一。

據悉，為了使德國(guo)盡快(kuai)完(wan)成工業(ye)脫碳，德國(guo)政府提供(gong)了55%的補貼（符合可再生(sheng)過(guo)程熱支持條件的技(ji)術(shu)包括太(tai)陽能熱系統(tong)、生(sheng)物(wu)質鍋爐(lu)和(he)熱泵等，中小(xiao)企業(ye)可以(yi)申請占投(tou)資額55％的贈款(kuan)）以(yi)加快(kuai)工業(ye)用熱向綠色熱能過(guo)渡，并(bing)有望使聚(ju)光熱利(li)用技(ji)術(shu)的投(tou)資回(hui)收期降至3年以(yi)下(xia)。

圖：歐洲天然氣進口和分銷示意圖

由于(yu)德國(guo)DNI值（太陽(yang)能直射輻(fu)射）僅為1000 kWh/m2.y左右，一直以來，通過將反射的(de)太陽(yang)光集中到(dao)太陽(yang)能接收器上產生(sheng)熱量來為工業過程提(ti)供熱能的(de)思(si)路似乎(hu)并不適合德國(guo)以及中歐國(guo)家。

“但在如(ru)此(ci)高的天然氣價格下，即(ji)使在德國和中歐(ou)國家(jia)，現在也(ye)可以利(li)用(yong)聚(ju)光熱利(li)用(yong)技術代替天然氣為工(gong)業(ye)生產提供(gong)過(guo)程熱或構建(jian)熱力網絡。商(shang)業(ye)化項(xiang)目(mu)實測數據(ju)顯示(shi)，與昂貴的天然氣相(xiang)比(bi)，光熱項(xiang)目(mu)開始具備成本優勢。”Robert Pitz Paal說(shuo)。

圖：比利時——低DNI太陽熱地(di)區光(guang)熱成功案例(li)

在(zai)大會(hui)中，Robert Pitz Paal詳細對(dui)比了可(ke)再生能源電解制氫、聚(ju)光熱(re)利用（CST）、地熱(re)和生物(wu)質等四種(zhong)可(ke)替(ti)代化石燃(ran)料燃(ran)燒供熱(re)的(de)可(ke)再生能源方案的(de)利弊。

圖(tu)：中歐(ou)地區(qu)四種可(ke)再生供熱技術參數(shu)對比

據(ju)Robert Pitz Paal介紹，對(dui)比(bi)來(lai)看(kan)，上述四種技(ji)術(shu)路(lu)線中CST技(ji)術(shu)的(de)(de)土地占地最(zui)(zui)少，成本最(zui)(zui)低；更讓人意外的(de)(de)是，在很多工業用熱溫(wen)度(du)高達400℃的(de)(de)歐洲地區也擁有充足的(de)(de)太陽能資源(yuan)。

下為四種可再生能源供熱方案優劣勢介紹：

1、綠氫

據悉，目前歐(ou)洲光伏發電成本約為6歐(ou)分/kWh，利用太(tai)陽能或風能電解制氫的成本將(jiang)更高。

Robert Pitz Paal表示，將太陽(yang)能(neng)轉化(hua)為氫(qing)氣然后再(zai)燃(ran)燒是(shi)一種非常昂貴的使用方(fang)式。燃(ran)燒氫(qing)氣產生(sheng)的熱量(liang)成本遠(yuan)遠(yuan)超過15或20歐(ou)分/kWh，所以現在僅僅為了(le)產生(sheng)工藝熱量(liang)而(er)替(ti)代天(tian)然氣并不具(ju)有競爭力(li)。

2、聚光熱利用（CST）

即使在(zai)光(guang)(guang)資源(yuan)條(tiao)件不(bu)算(suan)優(you)異的(de)德國，聚光(guang)(guang)熱(re)利用(yong)技術也可以(yi)通過蓄熱(re)器24小時(shi)(shi)連續產(chan)生(sheng)高達400°C的(de)熱(re)量，或者可以(yi)直(zhi)接輸送(song)到熱(re)電聯產(chan)廠(chang)（CHP），與現有(you)系(xi)統(tong)耦合(he)同時(shi)(shi)產(chan)生(sheng)電力和250°C的(de)熱(re)量。

Robert Pitz Paal表示：“目(mu)前，熱(re)(re)(re)電(dian)聯(lian)產(chan)(chan)廠(chang)都(dou)使用(yong)化石(shi)燃(ran)料。在熱(re)(re)(re)電(dian)聯(lian)產(chan)(chan)廠(chang)，你(ni)可(ke)(ke)以同(tong)時獲得電(dian)力和(he)工藝團隊(dui)，因此將聚光熱(re)(re)(re)利用(yong)系(xi)統耦合進現有系(xi)統非常(chang)可(ke)(ke)行(xing)——你(ni)只(zhi)需將熔鹽儲存的熱(re)(re)(re)量輸送到熱(re)(re)(re)電(dian)聯(lian)產(chan)(chan)工廠(chang)來產(chan)(chan)生蒸(zheng)汽(qi)，來代替(ti)化石(shi)燃(ran)料燃(ran)燒所(suo)生產(chan)(chan)的蒸(zheng)汽(qi)即可(ke)(ke)。”

3、地熱能

地(di)熱能可直接或(huo)通過(guo)輸送至熱電聯產機組以提(ti)供全天候(hou)熱量并(bing)用于供熱和(he)供電。但(dan)Robert Pitz Paal指出，找到(dao)開采地(di)下地(di)熱資源的(de)最佳地(di)點并(bing)非一帆風順，這種不確(que)定性意味著(zhu)投資人面臨著(zhu)高風險，從而增加(jia)了成(cheng)本。

Robert Pitz Paal介紹(shao)道：“我們在德國經歷了這樣一種(zhong)情(qing)況：鉆一個幾公里(li)深的洞(dong)，卻找不到200°C至(zhi)300°C的預期熱源，因此，在尋找過(guo)程中所(suo)投入的時間和精力都浪費(fei)了。”

4、生物質

生物質雖然(ran)能夠(gou)在1000°C以上(shang)的(de)(de)(de)溫(wen)度下燃燒產生熱量(liang)以滿足鋼鐵或水泥的(de)(de)(de)高溫(wen)需求(qiu)，但(dan)其土地使(shi)用(yong)受(shou)到限制。一(yi)般工(gong)(gong)業領(ling)域實際(ji)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)是沼氣，但(dan)沒有足夠(gou)的(de)(de)(de)沼氣來滿足工(gong)(gong)業過(guo)程的(de)(de)(de)需要。

Robert Pitz Paal指出，目前普(pu)遍存在一個障礙——很(hen)多(duo)需要(yao)且(qie)可(ke)(ke)以(yi)采用可(ke)(ke)再生(sheng)能源(yuan)的行業普(pu)遍忽視了可(ke)(ke)再生(sheng)能源(yuan)這一選項(xiang)。

工業界對天然(ran)氣、石油和煤炭最為熟悉，一(yi)個相(xiang)對認知(zhi)度較高的替代方案是光(guang)(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)，然(ran)后將其(qi)與電(dian)(dian)加熱(re)器(qi)搭(da)配(pei)，但與聚光(guang)(guang)熱(re)利用(yong)（CST）技術相(xiang)比，光(guang)(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)需要三倍的土地才能產生相(xiang)同的熱(re)量，因(yin)此用(yong)光(guang)(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)提(ti)供工業用(yong)熱(re)的成本比CST更高。

Robert Pitz Paal表示，當前(qian)，充分認識到太陽能供(gong)熱優勢的(de)德國(guo)監(jian)管機構設立(li)了55%的(de)補貼政策，旨在(zai)(zai)將聚光熱利(li)用(yong)項目(mu)的(de)投資回收期(qi)縮(suo)短至3年(nian)以下(xia)。在(zai)(zai)此(ci)背景下(xia)，目(mu)前(qian)德國(guo)太陽能供(gong)熱公(gong)司正如雨后春筍(sun)般涌現，但由于德國(guo)社會(hui)整體對這項技術(shu)知之甚少(shao)，將其用(yong)于工業供(gong)熱的(de)商業化部(bu)署速(su)度仍比較緩慢。

圖：歐洲各國加速淘(tao)汰化(hua)石能源，工業(ye)用(yong)熱(re)的(de)可再生選擇變得更加重要

Robert Pitz Paal對此解(jie)釋說(shuo)：“即使用能方(fang)聽說(shuo)過(guo)這(zhe)種技術方(fang)案，但因為許多工程公司并(bing)不了解(jie)這(zhe)種技術，所(suo)以也不會推(tui)薦使用該(gai)技術。德(de)國目(mu)(mu)前需(xu)要教(jiao)育人(ren)們正確(que)地進(jin)行設計，并(bing)真(zhen)正發(fa)展(zhan)這(zhe)一領域的(de)專業知(zhi)識；同時，還需(xu)要知(zhi)道如何進(jin)行設計的(de)人(ren)才和在(zai)德(de)國看到(dao)更多的(de)參考項目(mu)(mu)。像(xiang)DLR這(zhe)樣的(de)公共研究實驗室可以為上(shang)述活動提供支持，例如，通過(guo)提供模擬工具使工程公司能夠實際進(jin)行正確(que)的(de)分(fen)析和設計，并(bing)幫助(zhu)監測確(que)保此類項目(mu)(mu)在(zai)技術上(shang)取得成功。”

附英文報道鏈接：//helioscsp.com/dlr-finds-concentrated-solar-power-is-ideal-renewable-to-decarbonize-german-industry/