中國礦業大學新能源材料顧修全課題組合作研發出高效太陽能輔助光熱供蒸氣及重整制氫技術與裝備。

一、太陽能輔助供蒸氣系統

1. 技術原理

    利用中國礦業大學課題組開發的新型集熱納米材料、系統實現利用太陽能將水加熱成180℃~270℃的蒸氣，用作化工合成產品或給家庭供暖。當加裝在常規燃氣、燃煤鍋爐的前端，可以實現將蒸氣加熱到稍低于燃氣、燃煤所提供的溫度，從而達到節約燃氣、煤的效果，也能有力地緩解我國冬季用煤緊張的局面。

2. 技術優勢

    單臺設備（造價45~50萬元）占地200m2，日產180℃蒸氣0.8噸。

    按照東部地區每年平均日照時數200天核酸，每年可提供蒸氣達160噸，再以每噸蒸氣200元計，則每年節省費用32萬元。保守估計2年回收成本。

    最大的優勢體現在可以與傳統鍋爐結合使用，利用太陽能集熱器作為前端供熱，不僅后端鍋爐和供應蒸氣的管路可以繼續使用，還能克服陰雨天、夜晚缺乏太陽能所帶來的挑戰。

3. 應用場景

    北方某天然氣供熱廠，平時燃燒天然氣為城市供應暖氣，冬季往往面臨供暖不足的緊張局面，那么嚴寒天氣只能用電加熱，電價高昂帶來成本的急劇提高。采用太陽能輔助提供熱量生產水蒸氣，則能有效節省天然氣及電能，從而減少企業開支。

二、太陽能輔助甲醇重整制氫氣系統

1. 技術原理

    利用中國礦業大學課題組開發的新型光熱催化材料、集熱鏡實現利用太陽能將甲醇和水的混合物加熱到280℃以上，使兩者發生重整反應生成氫氣和一氧化碳，去除一氧化碳就可以得到純凈氫氣。當加裝在常規甲醇重整制氫的前端，可以實現將甲醇和水的混合物加熱具有一定溫度的蒸氣，從而達到節約燃氣、煤的效果，達到為企業節省能耗的目的。

2. 技術優勢

    制氫成本含設備折舊費用大約為13元/千克，而電解水制氫的成本約50元/千克，甲醇制氫成本20元/千克。

    最大的優勢體現在可以與傳統甲醇制氫裝備結合使用，利用太陽能集熱器作為前端供熱，不僅后端氫氣和其它氣體的分離純化系統的正常使用，能夠及時地為廠家合成化工產品或原料藥提供低成本的氫氣，即制即用。加裝太陽能輔助制氫的設備一天產生氫氣2000立方米（合180Kg）。

3. 應用場景

   北方某制藥廠，過去利用甲醇重整制氫，需要消耗大量的天然氣用以加熱甲醇使其升高到足夠的反應溫度（通常在500℃以上）。我們幫他加裝了前端太陽能輔助供熱系統和催化劑材料，不僅降低了反應溫度，提高了產氫速率，而且大大地降低了原有設備的能耗。相當于我們的設備（聚光鏡、反射鏡）將甲醇和蒸氣溫度提升至240℃，再稍微用傳統的天然氣供熱設備加熱一點點，就可以使設備反應產生氫氣，能耗下降了接近80%。陰雨天和夜間仍采用傳統燃氣式供熱設備重整甲醇制氫。

三、太陽能輔助玉米烘干系統

1. 技術原理

    利用中國礦業大學課題組開發的新型太陽能集熱反應裝置實現利用太陽能將空氣加熱到120~140℃，使糧食烘干。當加裝在常規糧食烘干機器的前端，可以實現將空氣加熱到一定溫度，從而達到節約燃氣、煤的效果和為企業節省能耗的目的。

2. 技術優勢

    能耗低，幾乎不需要使用任何煤、天然氣或電能；占地面積也能通過利用曬谷場的空地或屋頂空閑場地實現；投資小，600平方的場地安裝設備大概僅需投資60萬元，就能實現日加工糧食30噸的產能要求。

3. 應用場景

某玉米烘干場，過去利用燃氣烘干糧食，烘干費用大概是0.15~0.18元/公斤糧食。安裝太陽能輔助加熱空氣烘干系統以后，幾乎不需要燃氣供應和電能消耗，日節省費用4000元，半年就已經收回成本。

來源：礦大人