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太陽能光熱發(fā)電已低于光伏發(fā)電成本

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2015-08-04 19:16:35
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太陽能光熱發(fā)電已低于光伏發(fā)電成本前言太陽能是最環(huán)保的潔凈能源,是取之不盡用之不竭的可再生能源,它分布面廣,在地球表面的任何位置都有太陽能,只是強(qiáng)度有些區(qū)別。太陽能一天輻射的能量可供

前言   太陽能是最環(huán)保的潔凈能源,是取之不盡用之不竭的可再生能源,它分布面廣,在地球表面的任何位置都有太陽能,只是強(qiáng)度有些區(qū)別。太陽能一天輻射的能量可供人類一年的消耗,普及應(yīng)用太陽能可徹底解決節(jié)能、環(huán)保、全球變暖這幾大世界性難題。國家對(duì)太陽能的應(yīng)用已非常重視,特別是對(duì)光伏發(fā)電的支持,在光伏發(fā)電行業(yè)國家的補(bǔ)貼累計(jì)已上千億了,我國的光伏行業(yè)在國家重點(diǎn)扶持下已成為了全世界最先進(jìn)的國家。然而,能源行業(yè)是一個(gè)巨大的行業(yè),是數(shù)十萬億的大行業(yè),完全告政府的補(bǔ)貼來發(fā)展是不可行的。目前的上網(wǎng)電價(jià)是0.42元KW.H,而政府補(bǔ)貼到1元KW.H,按電網(wǎng)收購價(jià)算補(bǔ)貼量達(dá)138%,按價(jià)格占比算達(dá)58%。光熱發(fā)電的補(bǔ)貼更高,目前的案例補(bǔ)貼價(jià)是1.2元KW.H,按電網(wǎng)收購價(jià)算補(bǔ)貼量達(dá)186%,按價(jià)格占比算達(dá)65%。如此高的補(bǔ)貼無疑是不可能大量發(fā)展的,國家也沒有那么大的能力來補(bǔ)貼。   太陽能在如此巨大的補(bǔ)貼下還是沒有得到全面發(fā)展,是因?yàn)樘柲艿哪芰苛棵芏鹊?,光電轉(zhuǎn)化率很低,導(dǎo)致成本太高。要解決這個(gè)問題要從多個(gè)方面入手。   一、從多方面來增加太陽能的利用,在多方面來創(chuàng)造收入,達(dá)到太陽能高效利用的目的。   二、提高光電轉(zhuǎn)化效率,目前光伏晶硅的光電轉(zhuǎn)化效率約18%,逆變成交流電和自身消耗后得15%左右。有80%多的太陽能損失了,沒有得到利用,80%是巨大的數(shù)字,提高光電效率是直接降低成本的主要手段。在光熱發(fā)電中,由于太陽能難于產(chǎn)生較高的溫度,又因光密度低很難大功率運(yùn)行,因此,無法使用高效率的汽輪機(jī),導(dǎo)致發(fā)電效率低。特別是300℃以下的低溫段,小型的有機(jī)朗肯發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率只有15%左右,中型的汽輪機(jī)也只有20%左右。還不到理論效率(卡諾循環(huán))的1/3,提高低溫發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是極為重要的,也是完全可行的。   三、從部件的成本上,盡量降低成本。   本項(xiàng)目就是從上述多個(gè)方面入手來實(shí)現(xiàn)太陽能高效利用的,由于我們發(fā)明了一種新型的低溫型發(fā)動(dòng)機(jī),不僅在300℃以下的工作溫度能使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率比現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)提高70%以上,更重要的是它的廢氣排氣溫度達(dá)100℃以上,可用于余熱來制冷、制熱,實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供,更有趣的是它產(chǎn)生的冷氣在冬天是多余的,可將它用于建設(shè)雪山公園,供人游樂、觀賞和鍛煉身體,起廢物再利用的作用,因此,它有多方面的收費(fèi)收入。在部件成本上我們采用水做蓄熱工質(zhì),大幅度降低了蓄熱系統(tǒng)的成本。在發(fā)電效率中,由于本發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫處的熱效率有巨大的提高,發(fā)電收入也大幅度提高??傮w收入成倍提高,這樣就可以不依靠國家的補(bǔ)貼來發(fā)展太陽能發(fā)電了。   更大的優(yōu)點(diǎn)在于它可以在市內(nèi)分布式應(yīng)用太陽能、地?zé)帷厝l(fā)電,這樣一來世界各地都可以全面應(yīng)用太陽能、地?zé)?、溫泉發(fā)電,如果得到全面普及,極大部分地區(qū)的電力就可以就地解決了,可完全取消特高壓電網(wǎng)的建設(shè)。   為能更清楚的對(duì)比光伏發(fā)電、現(xiàn)在的光熱發(fā)電、采用我們的發(fā)動(dòng)機(jī)的光熱發(fā)電、地?zé)帷厝l(fā)電、本項(xiàng)目的太陽能冷熱電三聯(lián)供及雪山公園,在本可行性報(bào)告中有對(duì)它們作了對(duì)比,便于了解本項(xiàng)目的價(jià)值。   在中國古代有四大發(fā)明,近代袁隆平的雜交水稻解決了人類吃的問題,為全人類作出了巨大貢獻(xiàn)。本項(xiàng)目可在任何地方應(yīng)用太陽能、地?zé)岚l(fā)電,可徹底取代化石類污染能源,徹底解決能源、環(huán)保、全球變暖問題,解決了能源和環(huán)保問題就是解決了人類的生存問題。如果說袁隆平的雜交水稻解決了人類飽的問題,是中國的第五大發(fā)明,我們的發(fā)動(dòng)機(jī)解決了人類生存問題,那就是中國的第六大發(fā)明。   第一章、項(xiàng)目總論   1.1、項(xiàng)目概況   1.1.1、項(xiàng)目名稱   《太陽能冷、熱、電三聯(lián)供及雪山公園》   1.1.2、項(xiàng)目實(shí)施單位   宇能電力有限公司:   1.1.1、項(xiàng)目名稱   《太陽能冷、熱、電三聯(lián)供及雪山公園》   1.1.2、項(xiàng)目實(shí)施單位   宇能電力有限公司:宇能電力有限公司是正在擬建的公司,現(xiàn)正在選址,哪里給第一個(gè)太陽能冷、熱、電三聯(lián)供或中型太陽能光熱發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),公司的地址就定在那里。公司屬下的聚光器廠、發(fā)動(dòng)機(jī)廠、制冷機(jī)廠也在這里建設(shè)。   公司計(jì)劃投資人民幣壹億元,具有太陽能聚光器生產(chǎn)能力,低溫型發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)能力和余熱制冷機(jī)生產(chǎn)能力。   宇能電力有限公司:致力于走科技興業(yè)、科學(xué)管理之路,建設(shè)太陽能冷、熱、電三聯(lián)供及雪山公園和地?zé)帷厝娬炯霸O(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)。公司秉承“誠信、感恩、創(chuàng)新、求精”的企業(yè)精神,始終堅(jiān)持節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排、服務(wù)社會(huì)的企業(yè)社會(huì)責(zé)任,企業(yè)在追求個(gè)人和企業(yè)共同發(fā)展的同時(shí),不斷回報(bào)公眾,以感恩之心造福社會(huì)。   1.1.3、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人   雷衍章   1.2、項(xiàng)目簡介   冷、熱、電三聯(lián)供及雪山公園是指用熱能先發(fā)電,將發(fā)電后的余熱用于余熱制冷、制熱,產(chǎn)生的熱能和冷能用于供熱和供冷,實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供,雪山公園指的是用雪和冰建成的游樂園。冷、熱、電三聯(lián)供屬節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目,是全世界的重點(diǎn)科研項(xiàng)目,而雪山公園是游樂場,是用人造的冰和雪建成的樂園,是消耗能源的項(xiàng)目,是與節(jié)能相反的項(xiàng)目為什么會(huì)與冷、熱、電三聯(lián)供捆綁在一起呢?其實(shí)這里人造冰和雪不是特意消耗能源來制造的,而是冷、熱、電三聯(lián)供的附產(chǎn)物提供的,是本項(xiàng)目冬季產(chǎn)生的冷氣沒有地方消耗才用于建設(shè)雪山公園的,實(shí)際上是廢熱再利用。   所有的制冷實(shí)際上都是熱分離,用比喻來說,1㎏25℃的水可以說是由0.5㎏0℃的冷水和0.5㎏50℃的水混合而成的,而制冷設(shè)備可將1㎏25℃的水又分離成0.5㎏0℃的冷水和0.5㎏50℃的熱水,總能量不變,即0.5㎏0℃的冷水加0.5㎏50℃的熱水的能量之和還是等于1㎏25℃水的能量?,F(xiàn)有的民用空調(diào)就是(所有制冷設(shè)備都是)這樣的,它將室內(nèi)的空氣分離成冷氣和熱氣,在夏天將冷氣排在室內(nèi),對(duì)室內(nèi)制冷,而熱氣則排在室外,冬天相反,是將熱氣排在室內(nèi),冷氣排在室外。也就是說無論任何時(shí)候空調(diào)的制冷或制熱,冷氣和熱氣都是同時(shí)存在的,只是我們習(xí)慣需要冷氣時(shí)叫制冷,需要熱氣時(shí)叫制熱。   在現(xiàn)實(shí)生活中冷和熱的需求量不是相等的,并且是隨季節(jié)的不同而改變的,而制冷機(jī)所分離的冷量和熱量是相同的,是同時(shí)產(chǎn)生的,這樣有的季節(jié)熱氣用不完,有的季節(jié)冷氣用不完,如夏天需要的是冷氣,熱氣是多余的,冬天需要的是熱氣供暖,冷氣是多余的。   本項(xiàng)目的雪山公園就是利用冬天制熱時(shí),同時(shí)產(chǎn)生的冷氣用不完,在少用冷氣的季節(jié)用冷、熱、電三聯(lián)供多余的冷能來人造冰和雪來建設(shè)雪山公園,用于滑冰和滑雪來鍛煉身體,同時(shí)制造像哈爾濱一樣的冰燈展,供游客游玩和展覽,起廢物再利用的作用。夏季的制冷則用于室內(nèi)供冷,此時(shí)雪山公園停止用冷、熱、電三聯(lián)供的冷能來制造冰和雪。   1.3、項(xiàng)目內(nèi)容、規(guī)模   1.3.1、項(xiàng)目內(nèi)容   前期   1、向供電公司提供電力;   2、向市、縣、鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)的單位、企業(yè)和所有民眾提供冷氣、熱氣和熱水,還可濕度調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)夏天供冷,冬天供熱,長期有熱水,達(dá)到室內(nèi)四季如春的恒溫恒濕目的。取消氟利昂空調(diào)制冷,消除對(duì)大氣臭氧層的破壞。   3、向市民提供一個(gè)可滑冰和滑雪鍛煉身體的場所,向市民及游客提供一個(gè)觀光游玩的冰燈、雪山游玩公園,達(dá)到美化城市的目的。   4、向市民及企業(yè)提供-10℃保鮮冷源,代替冰箱制冷,取消氟利昂制冷,消除對(duì)大氣臭氧層的破壞。(注:現(xiàn)在的空調(diào)和冰箱制冷還是使用氟利昂制冷劑,只是現(xiàn)在的氟利昂制冷劑它對(duì)大氣臭氧層的破壞比過去小很多,但還是有較大的破壞,特別是冰箱制冷劑的破壞還很嚴(yán)重,國際公約是在2020年取消這些制冷劑的使用)。   5、向市民及企業(yè)提供烘干熱源:現(xiàn)在的城市房屋面積都很小,為了晾曬衣物都需要一個(gè)陽臺(tái),盡管如此在冬天及陰雨天有時(shí)要很多天衣服才能晾干。在工業(yè)方面有很多工廠需要烘干熱源,如食品加工廠。有了烘干熱源就可以不用陽臺(tái)來晾衣服了,陽臺(tái)可做其它用途,有些陽臺(tái)大的甚至可以做臥室,這樣二房一廳的房屋就可變成三房一廳了,增大了房屋的利用率。工業(yè)方面有了烘干熱源工廠烘干產(chǎn)品就不需要消耗電能了。   后期:   太陽能的能量分布是不均等的,與地區(qū)有關(guān)還與季節(jié)有關(guān),夏季的光照強(qiáng)度遠(yuǎn)大于冬季,而冬季不僅光照強(qiáng)度低,每天的光照時(shí)長也短,陰雨天也多,更重要的是冬天所需的熱能比夏天所需的冷能更多。顯然冬天的太陽能會(huì)不足,需補(bǔ)充能源。   采用蓄能的方式來解決這個(gè)問題,實(shí)現(xiàn)全年全部應(yīng)用環(huán)保再生能源??稍谖鞑炕哪貐^(qū)建設(shè)太陽能電站和風(fēng)力發(fā)電,地?zé)?、溫泉豐富的地區(qū)建設(shè)地?zé)?、溫泉電站,用電解水產(chǎn)生氫氣的方式來蓄能,由于本發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率很高,可大幅度降低蓄能成本。   運(yùn)輸工具如汽車、飛機(jī)等都可以使用氫氣為燃料,徹底取代化石類能源,徹底解決能源、環(huán)保、全球變暖這三大問題問題。   1.3.2、項(xiàng)目規(guī)模   以達(dá)到全市(縣)的單位、企業(yè)和所有民眾實(shí)現(xiàn)冷、熱聯(lián)供為規(guī)模(偏遠(yuǎn)地方管道架設(shè)費(fèi)太高的除外)。分四步進(jìn)行,首期建設(shè)一個(gè)用天然氣為燃料10MW的示范工程;二期加裝太陽能為主能源的工程,采用蓄熱方式實(shí)現(xiàn)24小時(shí)太陽能發(fā)電,實(shí)現(xiàn)環(huán)保能源的應(yīng)用;三期,進(jìn)行可行性論證,在得到可行性認(rèn)可后進(jìn)行全市的規(guī)?;ㄔO(shè),先建設(shè)以天然氣或地?zé)釣槿剂瞎こ?;四期,完成以天然氣為燃料的工程后再加裝太陽能為主能源工程,最后完成雪山公園的建設(shè),實(shí)現(xiàn)四季如春的冷、熱、電三聯(lián)供及雪山公園游樂場。   第二章、項(xiàng)目背景、必要性與可行性   2.1現(xiàn)有技術(shù)背景   冷、熱、電三聯(lián)供是能源梯級(jí)應(yīng)用模式,即高品能源用于發(fā)電(高溫部分),低品能源用于(低溫部分)制冷、制熱,由于它的能源利用率高,除了傳熱損失、機(jī)械損失外,熱能得到全部利用,沒有余熱排出,能源利用率最高,利用率達(dá)85%以上,因此,受到了全世界的高度重視。   冷、熱、電三聯(lián)供從名字的意義上來說,只有同時(shí)能提供冷、熱、電三種能源就是冷、熱、電三聯(lián)供。的確,現(xiàn)在企業(yè)內(nèi)部就有多種冷、熱、電三聯(lián)供形式,有些是由發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電再帶動(dòng)中央空調(diào)(壓縮機(jī)制冷)來實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供,有些為了節(jié)能是將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功直接帶動(dòng)壓縮機(jī)制冷,這樣可省去先發(fā)電再用電來驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的損失。再一種就是將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣余熱去帶動(dòng)吸收式制冷、制熱機(jī)。前兩種要消耗高品質(zhì)的電能或機(jī)械能,后則是消耗廢氣余熱,是最節(jié)能環(huán)保的做法,所以全世界都非常重視后面這種冷、熱、電三聯(lián)供,我們就是采用這種方式來實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供的。這樣好的項(xiàng)目為什么在全世界沒有得到推廣利用呢?原因就出在發(fā)動(dòng)機(jī)上。   余熱吸收式制冷原則上說只要60℃以上的熱源就行了,實(shí)際上100℃以下的熱源雖然能制冷,但能效率比(COP)很低約0.4。采用余熱來制冷,余熱溫度要達(dá)到150℃左右,能效比才高,否則沒有太大的價(jià)值。特別是現(xiàn)在采用三效、四效的吸收式制冷,工作溫度達(dá)250多度。那么現(xiàn)在是否有廢氣余熱達(dá)150℃左右的發(fā)動(dòng)機(jī)呢?   發(fā)動(dòng)機(jī):現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)基本上使用兩種循環(huán),朗肯循環(huán)和布雷頓循環(huán)。朗肯循環(huán)就是蒸汽機(jī)循環(huán),它工作在汽、液兩相;布雷頓循環(huán)完全工作在氣相,兩者的性能有較大的區(qū)別。   朗肯循環(huán):朗肯循環(huán)最大的優(yōu)點(diǎn)是工作溫度低,是外燃式可使用任何燃料,目前多數(shù)是使用最廉價(jià)的煤炭。為了能應(yīng)用更低的熱源,又有人在研究有機(jī)朗肯,用更低沸點(diǎn)的有機(jī)工質(zhì)來代替水工質(zhì),使工作溫度更低。朗肯循環(huán)的排氣溫度是由冷卻源的溫度決定的,是可改變的。但是朗肯循環(huán)的排汽溫度對(duì)熱效率影響最大,朗肯循環(huán)的排汽溫度越低,它的排汽壓力就越低,做功就越完全,反之,排汽溫度越高排汽壓力就越高,工質(zhì)做功不盡,熱效率就越低。如將汽輪機(jī)的排汽溫度提高到150℃,排汽壓力達(dá)0.5MPa,而常溫冷卻時(shí)的排汽壓力通常在0.006MPa左右,排汽壓力提高了80多倍,顯然熱效率將急劇下降,不僅如此,排汽壓力上升后,無法進(jìn)行再熱循環(huán),這樣它的熱效率將會(huì)更低,因此,將朗肯循環(huán)的排汽溫度提高來用于余熱吸收式制冷是完全不行的,只能是將它排出的低溫余熱直接供暖,現(xiàn)在的熱、電聯(lián)供就是這樣的,已普及應(yīng)用。   布雷頓循環(huán):布雷頓循環(huán)是將發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹做功工質(zhì)壓縮后再加熱(燃燒)來膨脹做功的,由于做功工質(zhì)要進(jìn)行先壓縮,而壓縮后工質(zhì)的溫度就會(huì)大幅度上升,在這基礎(chǔ)上再加熱(燃燒)最后的溫度就會(huì)很高,如斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)800℃以上,燃?xì)廨啓C(jī)的溫度達(dá)1600℃。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)有回?zé)嵫b置又是接近等溫壓縮,因此它的排氣溫度不高,不宜用于余熱吸收式制熱、制冷。燃?xì)廨啺l(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度很高達(dá)600℃左右,非常適合吸收式余熱制熱、制冷,但是它受燃料的限制,不能使用太陽能做熱源(太陽能達(dá)不到這樣高的溫度),也不能使用廉價(jià)的煤炭,只能使用天然氣或燃油做燃料,這樣就提高了應(yīng)用成本。由于燃?xì)廨啺l(fā)電的成本很高,目前的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電主要用于調(diào)峰發(fā)電。   燃?xì)廨喤懦龅挠酂釡囟群芨?,屬高品位熱能,還有很好的利用價(jià)值,現(xiàn)在都是將它接入鍋爐產(chǎn)生蒸汽再朗肯循環(huán)發(fā)電,比用于制熱、制冷更合算。供暖的價(jià)格是以燃煤的價(jià)格來作參考的,燃煤的成本很低,而天然氣發(fā)電的價(jià)格很高,多數(shù)地區(qū)是0.8元一度的電。雖然發(fā)電的熱利用率沒有冷、熱、電三聯(lián)供高,但是它產(chǎn)生的是高價(jià)值的電,總的價(jià)值還是高些,所以發(fā)電比制熱、制冷更合算。由燃?xì)廨啺l(fā)電后排出的余熱再朗肯循環(huán)發(fā)電叫聯(lián)合循環(huán),是目前發(fā)電效率最高的循環(huán),熱效率達(dá)60%。通過再發(fā)電后排出的廢汽溫度就已接近常溫,不可以用于吸收式制熱、制冷了。   由上可知,現(xiàn)在冷、熱、電三聯(lián)供沒有商業(yè)市場化的原因是沒有合適的發(fā)動(dòng)機(jī),沒有排出的廢氣溫度在150℃左右的發(fā)動(dòng)機(jī)。150℃左右的余熱用于再發(fā)電已沒有太大價(jià)值,基本屬于廢熱,用于吸收式制熱、制冷就完全是廢熱再利用。   2.2、本項(xiàng)目技術(shù)背景   我們的技術(shù)創(chuàng)新主要在于發(fā)明了一種新型的低溫型發(fā)動(dòng)機(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)它不是朗肯循環(huán)也不是布雷頓循環(huán),是我們發(fā)明的一種新的循環(huán)模式。它不僅熱效率高,低溫特性特別好,在200多度的工作溫度的熱效率能達(dá)25%,350多度的工作溫度的熱效率能達(dá)40%,非常適合太陽能光熱發(fā)電(光熱的溫度低)。溫度越高熱效率越高,在較高的溫度時(shí)最高熱效率可達(dá)60%。更大的優(yōu)點(diǎn)在于它的排氣溫度高達(dá)130℃以上,非常適合余熱制冷,因此,它的高溫部分用于發(fā)電,發(fā)電排出的余熱可用于制熱、制冷,達(dá)到能源梯級(jí)利用,實(shí)現(xiàn)高效的冷、熱、電三聯(lián)供。   太陽能聚光可在城市屋頂應(yīng)用的只能是微塔式、槽式和菲涅爾式,而槽式和菲涅爾式的輸出溫度很低,國外可達(dá)400℃,國內(nèi)只有300多度,300多度的小型汽輪機(jī)的熱效率只15%左右,大型的可達(dá)20%多,而我們的發(fā)動(dòng)機(jī)在350多度時(shí)可達(dá)40%。在相同的工作溫度我們的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率要高很多,因此,它非常適合市區(qū)太陽能發(fā)電。   余熱制冷:   制冷循環(huán)有些與發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)是相似的,我們的余熱制冷就用到了發(fā)動(dòng)機(jī)里的一些技術(shù),所以工作溫度也很低,在130℃的工作溫度制冷能效比(COP)可達(dá)1.4,制冷溫度可低至-10℃,與現(xiàn)在的吸收式制冷原理不同。現(xiàn)在的吸收式制冷COP)最高的是1.6,國內(nèi)在1.2左右,采用溴化鋰制冷,制冷溫度最低只能低到5℃,不能用于冰箱的保鮮,也不能制冰和制雪,多余的冷量不能用于建設(shè)雪山游樂園。如采用氨、水吸收制冷,制取-10℃的冷水,能效比會(huì)大幅度降低,成本也會(huì)大幅度上升,沒有經(jīng)濟(jì)效益。   2.3項(xiàng)目必要性和可行性   供暖屬溫飽問題,古時(shí)候?qū)嘏统缘膬纱髥栴}定為民生最主要的問題,叫溫飽。在過去沒有發(fā)現(xiàn)煤炭、石油、天然氣這些化石類能源時(shí),人們的溫暖都是靠山上的柴火來供暖。古時(shí)溫飽這兩項(xiàng)中溫比飽更重要,因?yàn)?,人可?周不吃不渴而不會(huì)死,而在低溫環(huán)境中一天不溫暖就會(huì)凍死,所以古人的溫飽兩項(xiàng)是將溫寫在先飽寫在后,叫溫飽。從人們生活中也經(jīng)常提到的柴、米、油、鹽也是柴排在最前面,這都說明在舊時(shí)“柴火”是民生中最重要的。舊時(shí)一個(gè)普通農(nóng)家的生活有1/3以上的時(shí)間是上山砍柴火,現(xiàn)在自從發(fā)現(xiàn)煤炭、石油、天然氣這些化石類能源后,人們對(duì)柴火已經(jīng)完全陌生了。   現(xiàn)在對(duì)于溫暖就真的不重要了嗎?隨著人們對(duì)煤炭、石油、天然氣這些化石類能源的依賴,并且大量的消耗,以及人口的大量增長能源消耗巨大。不僅需要供暖能源,現(xiàn)在的地球表面溫度已明顯上升,由于地球表面的溫度上升很多地方?jīng)]有制冷空調(diào)已無法生存,還需要制冷消耗能源。由于人類的智慧,發(fā)明了發(fā)動(dòng)機(jī),生產(chǎn)勞動(dòng)已逐步依賴機(jī)械,這要消耗更多的能源。可是煤炭、石油、天然氣這些化石類能源是消耗品,用完了就沒有了,據(jù)統(tǒng)計(jì)煤炭約100多年、石油約60多年、天然氣約80多年就沒有了,這是祖宗留下來的資源,是子孫后代共同享用的資源,可就給我們這幾代人用完了,這是罪孽啊。特別是石油對(duì)以后的影響,石油不僅是用于燃燒提供能源,在石油中我們還提取了很多生活中常用的有機(jī)物質(zhì),如塑料等很多化工原料都是在石油中提取,將來石油沒有了,這些生活物質(zhì)不知再用什么來代替。   問題更嚴(yán)重的是這些化石能源就快用完了,還是沒有解決代替的能源,沒有能源人類的生存就會(huì)成為大問題。再上山砍柴火已不行了,現(xiàn)在的人口增加了數(shù)十倍,特別是工業(yè)生產(chǎn)需要能源?,F(xiàn)在的人出門就是坐車,能用上機(jī)械的都是機(jī)械代替人工,大部分的產(chǎn)品都是機(jī)械生產(chǎn),交通和工業(yè)生產(chǎn)這些能源的需求量已遠(yuǎn)大于供暖所需的能源了。山上的柴火是不能滿足也不適用了,使用核能理論上是可以,可是核電站使用的放射性元素鈾發(fā)電后的余物是放射性元素釩,釩不能用于再發(fā)電,目前的用途只有做原子彈。也就是說大量使用核能發(fā)電,將會(huì)產(chǎn)生大量的無法處理的放射性垃圾,如果這些放射性元素被恐怖分子掌握,這對(duì)地球?qū)?huì)是毀滅性破壞。   環(huán)境污染方面:化石類能源燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳這種溫室氣體,使全球變暖,以及大量的PM2.5霧霾污染環(huán)境。在制冷方面是以壓縮機(jī)制冷為主,壓縮機(jī)制冷現(xiàn)在還是使用氟利昂制冷劑來制冷的,雖然對(duì)大氣臭氧層破壞最嚴(yán)重的氟利昂R11已經(jīng)停用,但現(xiàn)在的氟利昂制冷劑還是存在對(duì)大氣臭氧層的破壞,特別是冰箱中使用的R12對(duì)大氣臭氧層破壞還很嚴(yán)重,國際公約要在2020年取消氟利昂制冷劑。   全球變暖方面:化石類能源燃燒后會(huì)產(chǎn)生的大量二氧化碳,它不僅是溫室氣體阻止地球表面熱量散發(fā)使全球變暖,它自身還有很高的溫度,這些高溫廢氣直接給地球加熱,使地球表面直接升溫加速全球變暖。而太陽能、地?zé)?、溫泉這些能源也是給地球表面加熱的,但是,本發(fā)動(dòng)機(jī)將它們消耗去用于發(fā)電,就直接減少全球變暖。   用太陽能余熱來制造冷能和熱能用于供冷和供暖不僅增大收入,它還可大幅度的降低電網(wǎng)負(fù)荷,民用及機(jī)關(guān)單位的用電量70%是用于供暖或制冷,特別是政府機(jī)關(guān)單位的用電幾乎都是用于空調(diào)(冬天制熱、夏天制冷),采用發(fā)電后的余熱來制冷和制熱用于供暖和供冷就大大減少了空調(diào)用電量,大幅度降低電網(wǎng)的負(fù)荷,據(jù)統(tǒng)計(jì)空調(diào)的用電量占總發(fā)電量的1/3。   目前能源已到了非常時(shí)刻,環(huán)境污染更是到了人類難于生存的地步了,全球變暖使我們的陸地面積越來越小。所以,全世界已將能源、環(huán)保、全球變暖定為全世界頭等大事。   由此可見,本項(xiàng)目是全世界迫切期待的項(xiàng)目,是徹底解決節(jié)能、環(huán)保、全球變暖的項(xiàng)目,它的實(shí)現(xiàn)具有重大意義。   第三章、項(xiàng)目產(chǎn)品市場分析   3.1、項(xiàng)目現(xiàn)狀與發(fā)展前景   目前以經(jīng)營模式向企業(yè)或民間市場化提供冷、熱、電三聯(lián)供的公司全球還沒有,只有部份企業(yè)自建冷、熱、電三聯(lián)供自用系統(tǒng),因此,沒有完全相同的項(xiàng)目對(duì)比。為了對(duì)比本項(xiàng)目的優(yōu)勢,這里對(duì)比與冷、熱、電三聯(lián)供接近的項(xiàng)目,從而了解行業(yè)的現(xiàn)狀及本項(xiàng)目的發(fā)展前景。   自用式冷、熱、電三聯(lián)供:自用式冷、熱、電三聯(lián)供是企業(yè)自己建設(shè),產(chǎn)生的冷、熱、電供自己企業(yè)內(nèi)部使用的,它不存在交易,沒有營業(yè)稅不會(huì)給國家創(chuàng)造稅收。由于它的成本較高無法市場化以商品形式來盈利,只是比消耗電能來獲取的成本低些,所以不僅不能商品化,就是自用的用戶也極少,因?yàn)椋?   它還要較大的建設(shè)費(fèi)用。   熱、電聯(lián)供:熱、電聯(lián)供的市場量目前最大,在北方供暖地區(qū)已普及化,它的優(yōu)點(diǎn)是能源利用率高達(dá)85%以上,并且燃燒的是廉價(jià)的煤炭。但是它不能制冷,也不能制熱(制熱相當(dāng)于生產(chǎn)熱),是將發(fā)電后的余熱直接供暖的。由于燃煤發(fā)電的都是汽輪機(jī),汽輪機(jī)的排汽溫度很低,不能用于制冷、制熱,沒有能源放大利用,能效比不高,COP小于1,即:電能+熱能<燃料能量。   太陽能發(fā)電:目前的太陽能發(fā)電分兩種,光伏發(fā)電和光熱發(fā)電。非聚光光伏發(fā)電沒有熱量排出,因此,不存在余熱再利用。即使是聚光光伏,只是散熱排出余熱,但是光伏電池不能承受太高的溫度,因此,排出的余熱溫度不能太高,不可以用于余熱制冷、制熱,最多只能是熱、電聯(lián)供?,F(xiàn)在的光熱發(fā)電,由聚光器的類型來決定發(fā)動(dòng)機(jī),碟式只能使用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),功率太小,排出的熱量不集中,溫度也不高,不能用于余熱來制冷、制熱。其它類型的聚光器目前都是使用汽輪機(jī),汽輪機(jī)的排汽溫度很低,只能直接供暖,不能用于制冷、制熱。再則,現(xiàn)在的光熱發(fā)電都是建設(shè)在西部邊遠(yuǎn)的荒漠地區(qū),要將余熱引入市區(qū),需架設(shè)很長的管道,有較大的傳熱損失,熱水還沒到市區(qū)就已經(jīng)冷了,熱、電聯(lián)供就難于實(shí)現(xiàn)。   本項(xiàng)目:本項(xiàng)目是太陽能冷、熱、電三聯(lián)供,由于我們發(fā)明的新型低溫型發(fā)動(dòng)機(jī)可在200℃的工作溫度達(dá)到較高的發(fā)電效率,因此可采用槽式或菲涅爾式聚光器分布式安裝在市內(nèi)屋頂平臺(tái)上,通過管道相互連接,集中送至發(fā)電廠,可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的太陽能發(fā)電。由于我們的發(fā)動(dòng)機(jī)在200℃的工作溫度的排氣溫度可達(dá)130℃左右,可將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的余熱用于制冷、制熱,達(dá)到冷、熱、電三聯(lián)供的目的。通過制冷、制熱后,能源的利用得到了放大,因此總體COP可大于1。   可以來計(jì)算這種模式它的綜合能效比(COP),綜合能效比=發(fā)電效率+制冷效率+制熱效率。假如發(fā)電效率是30%,制冷COP1.6,制熱COP2.6來計(jì)算。   發(fā)電效率:發(fā)電效率是30%,即0.3。   制冷效率:制冷和制熱是發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱來制取的,按發(fā)電機(jī)有15%的傳熱損失和機(jī)械損失,因此,排出的余熱=1-0.3-0.15=0.55。即發(fā)電機(jī)發(fā)電后還排出55%的余熱,是這55%的余熱來制冷和制熱的,因此,制冷和制熱占總能耗的效率是:   制冷效率=1.6(制冷COP)×0.55=0.88;   制熱效率=2.6(制熱COP)×0.55=1.43;   綜合能效率比(綜合COP)=0.3+0.88+1.43=2.61   這里特別說明,能效率比(COP)在數(shù)值上等于效率,由于能量守恒定律中明確提出任何設(shè)備的效率都不可能大于或等于1,而制冷效率及制熱效率就超過1,明顯與能量守恒定律矛盾。但是它的能量產(chǎn)生方式有特殊性,如完整的計(jì)算并不違反能量守恒定律。為了使它與效率在含意上的區(qū)分,物理學(xué)將它命名為能效比(COP)。這里的制冷、制熱COP是將能量放大了,能量放大簡單的說就是消耗1KW的能量可產(chǎn)生大于1KW的能量。這種情況在現(xiàn)有科學(xué)中好像只有制冷系統(tǒng)(制冷包含了制熱)有,在制冷、熱泵(熱泵也是制冷)行業(yè)的人員才應(yīng)用到這一專業(yè)名詞。   為使不誤認(rèn)為違反能量守恒定律,這里介紹一下COP的計(jì)算。   制冷實(shí)際上就是熱分離,如用100℃的熱水做吸收式制冷機(jī)的熱源(這個(gè)能源相當(dāng)于壓縮機(jī)),通過吸收式制冷機(jī)將20℃的水分離成0℃的冷水和40℃的熱水,期間發(fā)生了2MJ的熱量變化,即一部分20℃的水被吸走2MJ熱量變成-2MJ、0℃的冷水;另一部分水吸收了這2MJ熱量,由20℃的水變成了40℃的   熱水,在此過程中消耗了1MJ、100℃的熱水。即消耗了1MJ、100的℃的熱水制取了2MJ的熱水和-2MJ的冷水。   能量平衡式:1MJ(消耗100℃的熱水)=-2MJ(冷水)+2MJ(熱水)+1MJ(由100℃的熱水變成了40℃的熱水)=1MJ(40℃的熱水)   結(jié)果就是冷水和熱水的能量相互抵消,由1MJ(100℃的熱水)最后變成了1MJ(40℃的熱水),它們的能量值相等都是1MJ,沒有違反能量守恒定律。   所消耗的100℃高溫?zé)崴兂闪讼嗟饶芰恐?0℃的熱水,它的機(jī)理必須是高溫?zé)嵩粗迫〉蜏責(zé)崮?,不可以由低溫?zé)嵩粗迫「邷責(zé)崮堋?   從上面的能量平衡式看是完全符合能量守恒定律的,但是用1MJ的熱能分離出大于1MJ甚至是數(shù)MJ的冷水和熱水,在物理學(xué)里沒有很好的解釋。但是已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用,家庭里使用的空調(diào)就是這樣的,如冬天在家開一臺(tái)800W的電爐來烤火供暖,它只是屬部加熱,而開啟一臺(tái)1P(750W)的空調(diào),整個(gè)房間都會(huì)暖起來。是因?yàn)榭照{(diào)的制熱有放大能力,它可放大幾倍的能量,如制熱COP是3.5,那么它產(chǎn)生的熱能就是750W×3.5=2625W,顯然,750W的空調(diào)它產(chǎn)生的熱量要比800W的電爐高很多。   在實(shí)際應(yīng)用中,已經(jīng)分離成的熱水和冷水,各自有作用,熱水可用于供暖和生活中的洗浴等用途,冷水可用于制冷空調(diào)和制冷保鮮等用途,是一箭雙雕多種用途,這時(shí)的制冷就不能說是負(fù)能量了,不能將它們混合相互抵消了。由于不能將它們抵消,所以將這種效率叫能效比(COP)。如上面的計(jì)算,1MJ、100℃的高溫?zé)崮苤评洹⒅茻岷笞兂闪?MJ、40℃的熱水,同時(shí)又制取了2MJ、40℃的熱水,就有3MJ、40℃的熱水了(消耗的1MJ熱能也混在制熱里了),而消耗的能量是1MJ。   即:制熱能效比(COP)=產(chǎn)出/消耗量=3MJ÷1MJ=3   制冷能效比(COP)=產(chǎn)出/消耗量2MJ÷1MJ=2   由于制冷和制熱的能量值是相同的,但是所消耗的熱能(或機(jī)械能)已轉(zhuǎn)化成與制取的熱能相同的溫度,混在制熱里了,因此,制熱COP總是比制冷COP大1。   如果冷能和熱能都能全部得到應(yīng)用,它的總COP就是兩者之和,如上例中的總COP或叫綜合能效率比(COP)=3+2=5在實(shí)際中,產(chǎn)生的冷能和熱能得到全部利用是不可能的,它的季節(jié)性很強(qiáng),如冬季需要的是熱能用于供暖,在民用中冷能除了保鮮外基本沒有其它作用,就會(huì)出現(xiàn)冷能過剩。在本項(xiàng)目中可將多余的冷能用于建設(shè)雪山公園,供人游樂、觀賞和鍛煉身體,冷能多余的時(shí)間較長,一年需供冷的時(shí)間最多是4個(gè)月,因此會(huì)有8個(gè)多月的時(shí)間冷能用于供雪山公園。在夏季的熱能是多余的,沒有太多的作用,所以實(shí)際綜合COP是不能直接相加的。   由于發(fā)動(dòng)機(jī)排出的余熱得到多方面的應(yīng)用,這樣一來它就有了多個(gè)收費(fèi)項(xiàng)目,多方面的收入:   1、發(fā)電收入;   2、供暖、供熱水收入;   3、供冷收入;   4、雪山公園游樂場收入。   由上可知,采用本發(fā)動(dòng)機(jī)排出的余熱用于制冷機(jī)來制取熱能和冷能,可比將余熱直接供暖的利用率要高數(shù)倍,它不僅比直接供暖多出了幾倍的熱能,同時(shí)還產(chǎn)生了價(jià)值更高的冷能??梢姳卷?xiàng)目的價(jià)值巨大,能源利用率最高,發(fā)展前景巨大。   3.2、項(xiàng)目地區(qū)自然條件與優(yōu)勢   能源是任何人都要消耗的,而太陽能是地球表面的任何位置都有的,因此,它的地區(qū)自然條件在任何地方都好,都適用。由于本項(xiàng)目能將太陽能聚光器安裝在屋頂陽臺(tái)上,特別適合人口密度大的市區(qū),可集中供應(yīng)冷、熱、電,降低管道建設(shè)成本。它不僅適用我國的城鎮(zhèn),同樣適合世界各地的城鎮(zhèn),具有非常好的自然地理優(yōu)勢。   第四章、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容和方案   4.1、項(xiàng)目總投資   項(xiàng)目總投資為:自籌資金1億人民幣,根據(jù)太陽能的政府扶持政策,建設(shè)太陽能電站國營企業(yè)自籌資金20%,可政策貸款80%,民營企業(yè)自籌資金30%,可政策貸款70%。我們是民營企業(yè),現(xiàn)自籌資金1億,因此可政策貸款2.3333億,本項(xiàng)目只需貸款2.3億,總投資3.3億元人民幣。   4.2、項(xiàng)目資金構(gòu)成   4.2.1、固定資產(chǎn)投資   項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資為:30284萬元。   主要用于:建設(shè)場地工程資金;控制系統(tǒng)的購置;與用戶相連的管道建設(shè)資金;發(fā)電機(jī)、輸送電器等電器設(shè)備的購置;太陽能聚光系統(tǒng)的材料及加工費(fèi);生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的材料及加工費(fèi);生產(chǎn)制冷機(jī)的材料及加工費(fèi);蓄熱器及蓄熱材料的購置;檢測檢驗(yàn)儀器購置等。   4.2.2、流動(dòng)資金投資   項(xiàng)目流動(dòng)資金為:2716萬元。   主要用于:補(bǔ)助燃料的采購(如天然氣)、工資、財(cái)務(wù)費(fèi)用、辦公費(fèi)等。   4.3、固定資產(chǎn)   4.3.1、固定資產(chǎn)估算表   以上投資計(jì)算是按24小時(shí)蓄熱連續(xù)發(fā)電,采用水蓄熱,工作溫度200℃,蓄熱壓力1.55Mpa。由于10MW的示范項(xiàng)目太小,制冷量不足,無法供應(yīng)雪山公園的制冰、制雪,上述固定設(shè)備中沒有雪山公園的投資。   蓄熱壓力1.55Mpa。由于10MW的示范項(xiàng)目太小,制冷量不足,無法供應(yīng)雪山公園的制冰、制雪,上述固定設(shè)備中沒有雪山公園的投資。   總造價(jià)30284萬元,每千瓦的造價(jià)是3.03萬/KW,還包括了供暖和供冷,這個(gè)造價(jià)是非常的低,它比8小時(shí)熔鹽蓄熱的單獨(dú)太陽能發(fā)電成本還低。   如果是單獨(dú)太陽能光熱發(fā)電與太陽能冷、熱、電三聯(lián)供的投資成本對(duì)比,就是少了制冷機(jī)組費(fèi)用3000萬元、用戶相連的保溫管道2020萬元及建設(shè)資金650萬元,共相差5670萬元。   4.3.2、主要建設(shè)內(nèi)容   4.3.2、1、建筑物:   包括:廠房1棟,建筑面積2000㎡;辦公室及其它1000㎡;   4.3.2、2、公用工程:   包括:給排水、供電、防雷措施、通信報(bào)警、采暖通風(fēng)。  ?。ㄒ唬?、公用工程方案   1、給排水  ?。ㄒ唬?、公用工程方案   1、給排水   ⑴、設(shè)計(jì)依據(jù):   《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015-2003);   《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)  ?、?、水源:   項(xiàng)目廠區(qū)供水水源為市政自來水。   ⑶、給水系統(tǒng):   項(xiàng)目用水主要包括生產(chǎn)用水(用于供熱用水,供冷用鹽水,循環(huán)使用);   生活用水和消防用水。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻采用風(fēng)冷,不消耗水。   ⑷、排水系統(tǒng):   本項(xiàng)目生產(chǎn)過程無污水。供熱、供冷水循環(huán)使用。   排水系統(tǒng)主要來自生活廢水(辦公樓和其他建筑物衛(wèi)生間的廁所沖水,糞便污水經(jīng)化糞池處理),可直接排到廠門前的市政污水溝;   雨水采用地面自然排水,先流入廠區(qū)雨水干道,最后流入園區(qū)雨水管道。  ?。ǘ⒐╇?  ?、拧㈦娫矗?   電源由園區(qū)10KV架空線引至廠區(qū),由電纜引入廠區(qū)變電室,供電和輸電共用。電壓有220V、380V自用電和10KV上網(wǎng)電壓。  ?、啤⒂秒娯?fù)荷:   本項(xiàng)目自身就能發(fā)電向外供應(yīng),不用考慮自用電負(fù)荷。  ?。ㄈ⒎览状胧?   項(xiàng)目建筑物按三類防雷考慮。   低壓配電系統(tǒng)的接地型式采用TN-C系統(tǒng),廠房內(nèi)所有的金屬管道、機(jī)架、金屬設(shè)備外殼和電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼均應(yīng)按上述系統(tǒng)做接零保護(hù)。   各屋面應(yīng)設(shè)避雷網(wǎng),引下線暗設(shè)。防雷接地電阻不應(yīng)大于10Ω,所有建筑物電源入戶處均應(yīng)做重復(fù)接地,接地電阻不應(yīng)大于4Ω。  ?。ㄋ模?、通信報(bào)警設(shè)施   本工程弱電設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:電話通訊、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。廠區(qū)的辦公樓內(nèi)安置內(nèi)線、外線分別行至單體建筑電話組線箱,然后敷設(shè)到各需要崗位。   根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定,在建筑物內(nèi)的重要部位設(shè)防火區(qū),按防火分區(qū)安裝煙溫探頭,在走道入口設(shè)報(bào)警按鈕、警笛、當(dāng)火警信號(hào)送至消防控制室,發(fā)出滅火指令信號(hào),切除有關(guān)非消防電源,鳴警笛,消火栓按鈕啟動(dòng)消防泵。   消防控制室還設(shè)有與區(qū)消防隊(duì)的直通電話。  ?。ㄎ澹?、制冷、采暖通風(fēng)  ?、?、設(shè)計(jì)依據(jù)   《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019-2003)   《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2002)   ⑵、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料   冬季采暖室外計(jì)算溫度-15℃   冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度-10℃   夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度30℃   ⑶、制冷與采暖   辦公、發(fā)電車間、倉庫的制冷和采暖,由我們自己的冷、熱聯(lián)供自供。  ?、?、通風(fēng)   生產(chǎn)車間工序每個(gè)工位須安裝排風(fēng)或空氣過濾裝置。   4.3.2、3、聚光、集熱系統(tǒng)   本項(xiàng)目是采用水做蓄熱工質(zhì)的,由于水做蓄熱工質(zhì)會(huì)產(chǎn)生壓力,受壓力的限制很難提高蓄熱溫度,發(fā)電系統(tǒng)的工作溫度與蓄熱溫度是相關(guān)聯(lián)的。由于本項(xiàng)目的工作溫度低,只有200℃,可采用成本最低的菲涅爾式聚光器,采用平面反射鏡?,F(xiàn)在的菲涅爾式聚光器為了提高輸出溫度,基本上是采用微弧反射鏡的,只要反射鏡進(jìn)行了弧形加工,所產(chǎn)生的費(fèi)用(成本)基本上是相同的,而弧面鏡是平面鏡的二倍以上價(jià)格。菲涅爾式聚光器所用的鋼材也是最少的,線性菲涅爾是單軸跟蹤,跟蹤器的成本也是最低的。因此,這種聚光器比現(xiàn)在的菲涅爾式聚光器的成本還低屬成本最低的聚光器。也可采用小開口的槽式聚光器,槽式聚光器的成本主要與開口大小有關(guān),開口大聚光比高,輸出的溫度也高,但是所用的鋼材越粗壯,成本就越高,本項(xiàng)目的輸出溫度要求不高,可采用小開口低成本的槽式聚光器。   采用水做蓄熱工質(zhì),由于受壓力的限制從而限制了它的工作溫度,既然工作溫度和壓力都不能太高,可以直接用水做加熱工質(zhì),這樣可省去導(dǎo)熱水及導(dǎo)熱水與礦物鹽之間的熱交換器,使成本大幅度降低。   這種冷、熱、電三聯(lián)供建設(shè)在城市里,聚光器只能安裝在市區(qū)里機(jī)關(guān)、單位、企業(yè)及公寓的屋頂來臺(tái)上,而這平臺(tái)是別人的,需付租金才有使用權(quán),這里可按每平方米/每月2元的租金來租用平臺(tái)。   4.3.2、4、蓄熱系統(tǒng)   采用水做蓄熱工質(zhì),蓄熱部分僅僅只增加了蓄熱罐和水泵,由于水蓄熱會(huì)產(chǎn)生壓力,這里從安全角度考慮,壓力控制在1.55Mpa(對(duì)應(yīng)的溫度是200℃)是比較容易做到安全運(yùn)行的,由于這里的蓄熱罐有壓力,屬壓力容器,這里按壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)。   蓄熱罐屬鋼制壓力容器,按“GB150-1998,《鋼制壓力容器》”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),并請(qǐng)有專業(yè)壓力容器制造資質(zhì)的廠家制造。   壓力水泵是成熟商品,按標(biāo)準(zhǔn)購買。   降低蓄熱溫度會(huì)大幅度的降低發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,采用水蓄熱是犧牲熱效率來降低成本的做法,至于是否合算后面會(huì)有更詳細(xì)的對(duì)比。采用水做蓄熱工質(zhì),蓄熱部分僅僅只增加了蓄熱罐和水泵兩個(gè)部件,蓄熱工質(zhì)(水)的費(fèi)用可以忽略不計(jì)。更重要的是可靠性好,采用水做導(dǎo)熱工質(zhì)可省去導(dǎo)熱水、礦物鹽、導(dǎo)熱油與礦物鹽之間的換熱器。省去的部件越多,結(jié)構(gòu)就越簡單,結(jié)構(gòu)越簡單性能就越可靠,再則用水蓄熱是非常成熟的技術(shù)。如采用礦物鹽蓄熱,要考慮導(dǎo)熱油的變質(zhì),導(dǎo)熱油用的時(shí)間長了會(huì)變綢,流動(dòng)性變差,會(huì)增大運(yùn)行功耗,同時(shí)還會(huì)降低傳熱系數(shù),熱交換性能變差;礦物鹽也是如此,用的時(shí)間長了也是會(huì)變綢、流動(dòng)性差、增大運(yùn)行功耗、降低換熱性能,如更換則增加營運(yùn)成本。   礦物鹽的凝固溫度較高,在常溫下是固體,因此需要很好的保溫,甚至是加熱來防止凝固堵塞管道,增加營運(yùn)成本。更嚴(yán)重的是礦物鹽里含有氯離子,對(duì)金屬有較強(qiáng)的腐蝕性,需采用非常好的不銹鋼來制造與它相接觸的部件,可靠性是質(zhì)疑。   4.3.2、5、發(fā)電系統(tǒng)   發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電廠輔助設(shè)施、電網(wǎng)接入設(shè)施;   發(fā)動(dòng)機(jī)包括換熱器、壓力氣體產(chǎn)生器、膨脹做功器、冷卻器四大部分;   發(fā)電機(jī)只是單獨(dú)發(fā)電機(jī);電廠輔助設(shè)施包括變壓器、高低壓配電、電纜等;   電網(wǎng)接入設(shè)施是電站到到高壓電網(wǎng)這一段的高壓電路。   由集熱器采集到壓力1.55Mpa、溫度200℃的水工質(zhì)還是液體,不能直接進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)去膨脹做功,即使是1.55Mpa、200℃是蒸汽直接進(jìn)入汽輪機(jī),它的參數(shù)太低熱效率也非常的低。本發(fā)動(dòng)機(jī)不是采用水做發(fā)電工質(zhì)的,需進(jìn)入換熱器換熱。   本發(fā)動(dòng)機(jī)是一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī),還沒有生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),但它們都是壓力容器或壓力器件,可按壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)。   換熱器按“按GB151-1999,《管殼式換熱器》”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),并請(qǐng)有專業(yè)壓力容器制造資質(zhì)的廠家制造。   壓力氣體產(chǎn)生器、膨脹做功器,按“GB150-1998,《鋼制壓力容器》”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),并請(qǐng)有專業(yè)壓力容器制造資質(zhì)的廠家制造部件,自己組裝。   發(fā)電機(jī)、電廠輔助設(shè)施、電網(wǎng)接入設(shè)施按配套標(biāo)準(zhǔn)采購,請(qǐng)供電公司安裝。   4.3.2、6、制冷機(jī)、供熱、供冷系統(tǒng)   本項(xiàng)目的制冷機(jī)也是我們發(fā)明的新產(chǎn)品,它主要由換熱器、制冷機(jī)組成,還沒有制定標(biāo)準(zhǔn),它跟發(fā)動(dòng)機(jī)一樣也屬壓力容器范疇,可按壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)。   換熱器按“按GB151-1999,《管殼式換熱器》”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),并請(qǐng)有專業(yè)壓力容器制造資質(zhì)的廠家制造。   制冷機(jī)按“GB150-1998,《鋼制壓力容器》”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),并請(qǐng)有專業(yè)壓力容器制造資質(zhì)的廠家加工部件,自己組裝。   供熱、供冷全是管道工程,按“供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ34-2010”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),保溫管按GB/T8175-1987標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),蓄熱工質(zhì)管按汽輪機(jī)管道標(biāo)準(zhǔn)D600B-000107ASM設(shè)計(jì),并請(qǐng)有專業(yè)資質(zhì)的企業(yè)制造和安裝。   4.4、成本對(duì)比:   4.4、1、水蓄熱與礦物鹽蓄熱成本對(duì)比   采用水來做蓄熱發(fā)電的工質(zhì),在行業(yè)中還沒有規(guī)模化運(yùn)行的先例,這里對(duì)采用我們的發(fā)動(dòng)機(jī)水蓄熱和現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)礦物鹽蓄熱的成本進(jìn)行對(duì)比。   槽式或菲涅爾式聚光器的輸出溫度很低,國外可達(dá)400℃,國內(nèi)350℃都困難,而400℃的工作溫度發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率在25-30%之間,大型的才能達(dá)到30%的熱效率,由于太陽能的能量密度較低,很難達(dá)到大型電站規(guī)模,熱效率通常在25%左右。用水做蓄熱工質(zhì)使工作溫度降低到200℃(如壓力容器的成本降低和安全性提高可再提高水的蓄熱溫度),采用現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率只有15%左右了。這樣同樣的輸出功率聚光面積要增多70%左右,顯然,這是不可行的,而我們從發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫性能解決了這一問題,使200℃的工作溫度也能達(dá)到現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)400℃的熱效率,在同樣的輸出功率它并不需要增加聚光面積,以下進(jìn)行成本對(duì)比。   太陽能光熱發(fā)電在我國還是啟步階段,可對(duì)比的數(shù)據(jù)極少,這里用西班牙Andasol一個(gè)50MW的投資數(shù)據(jù)來對(duì)比分析。   A欄:表2中A欄數(shù)據(jù)是西班牙Andasol一個(gè)50MW網(wǎng)上公布的投資數(shù)據(jù),Andasol它50MW的投資是3.64億美元,折算人民幣約22.75億人民幣,蓄熱7.5小時(shí)。一個(gè)沒有蓄熱的電站一天的滿負(fù)荷發(fā)電時(shí)間大約也是7.5小時(shí),蓄熱7.5小時(shí)相當(dāng)于又一個(gè)沒有蓄熱的電站,因此,這里Andasol公司50MW蓄熱7.5小時(shí)就相當(dāng)于2倍(或兩個(gè))無蓄熱的50MW電站。   B欄:要對(duì)比成本得從沒有蓄熱開始,這里將A欄中與蓄熱相關(guān)的不用,就沒有蓄熱投資了。B欄就是沒有蓄熱的成本,序號(hào)3是廠房基建,它與是否蓄熱無關(guān),所以它不變。蓄熱發(fā)電是在沒有陽光的時(shí)候發(fā)電,所以,發(fā)電系統(tǒng)的序號(hào)29、30、31也不變。序號(hào)34、35、36、37這些其它項(xiàng)目變化不大,這里也視為不變。聚光、集熱系統(tǒng)是A欄的一半,因?yàn)榫酃狻⒓療嵯到y(tǒng)有一半是白天發(fā)電用的,有一半是蓄熱用的。序號(hào)“21、22、23、24、25、26”全部是為蓄熱而增加的,現(xiàn)在不蓄熱這些都是0。   C欄:C欄是3倍蓄熱,它相當(dāng)于3倍無蓄熱50MW的電站。在C欄中,同B欄一樣,序號(hào)3、29、30、31、34、35、36、37這些無論是否蓄熱都必須有的,并且它們與蓄熱大小無關(guān),所以也不變。而聚光、集熱系統(tǒng)是隨蓄熱倍數(shù)增加的,這里是3倍蓄熱,所以它是無蓄熱B欄聚光、集熱系統(tǒng)的3倍。C欄的蓄熱時(shí)間是15小時(shí),是A欄的兩倍,所以序號(hào)“21、22、23、24、25、26”是A欄的兩倍。   D欄:D欄是采用本項(xiàng)目的高效率發(fā)動(dòng)機(jī)用水做蓄熱工質(zhì)的成本,它是參考B欄得來的,這里以B欄為基礎(chǔ)更能說明問題,只要與B欄相同的產(chǎn)品就以B欄為準(zhǔn),避免成本差異。我們的高效率發(fā)動(dòng)機(jī)成本要比現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)高很多,所以序號(hào)“29”的值增加了很多;我們是采用菲涅爾式聚光器的,這種聚光器的成本要比Andasol使用的槽式低約30%,但是,菲涅爾式的聚光有較大的余弦損失,損失達(dá)15%左右。因此,聚光、集熱系統(tǒng)從序號(hào)9-18是按B欄對(duì)應(yīng)的值×0.7(降低的成本)×1.15(增大的余弦損失)得來的。菲涅式?jīng)]有旋轉(zhuǎn)接頭,序號(hào)15為0,采用水做蓄熱工質(zhì)不用導(dǎo)熱油,序號(hào)17為0;發(fā)電系統(tǒng)除發(fā)電機(jī)外其它是相同的;勞動(dòng)支出和其它支出也是相同的。   E欄:E欄是2倍水蓄熱的成本,同B欄一樣,序號(hào)3、29、30、31、34、35、36、37這些無論是否蓄熱都必須有的,并且它們與蓄熱大小無關(guān),所以也不變。而聚光、集熱系統(tǒng)是隨蓄熱倍數(shù)增加的,這里是2倍蓄熱,所以它是無蓄熱D欄聚光、集熱系統(tǒng)的2倍。蓄熱部分與A欄相同,但這里的蓄熱工質(zhì)水可不計(jì)成本,也不需要換熱器和平衡系統(tǒng),所以序號(hào)21、24、26為0。   F欄:F欄3倍水蓄熱的成本,同E欄一樣,序號(hào)3、29、30、31、34、35、36、37這些無論是否蓄熱都必須有的不變。而聚光、集熱系統(tǒng)是3倍蓄熱,所以它是無蓄熱D欄聚光、集熱系統(tǒng)的3倍。蓄熱部分是E欄的兩倍,這里的蓄熱工質(zhì)水也不計(jì)成本,也不需要換熱器和平衡系統(tǒng),所以序號(hào)21、24、26也是0。   對(duì)比B與D這兩個(gè)沒有蓄熱的成本,雖然本項(xiàng)目的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高,但是,為了能利用水來蓄熱降低了工作溫度,從而降低了熱效率,所以兩者對(duì)比并沒有提高熱效率。采用本項(xiàng)目的發(fā)動(dòng)機(jī)的成本要高很多,但因工作溫度要求不高,采用了低成本菲涅爾聚光器使聚光成本降低了,綜合起來兩者的成本基本相同。   采用蓄熱后成本發(fā)生了巨大變化,用水蓄熱的總體成本比礦物鹽蓄熱的總體成本增加少很多,見C欄與F欄的對(duì)比。   蓄熱后的成本在上升,但發(fā)電時(shí)長增加,發(fā)電量在成倍增加,“2*50MW礦物鹽蓄熱”的發(fā)電時(shí)間是沒有蓄熱50MW的2倍,發(fā)電量也是2倍;“3*50MW礦物鹽蓄熱”的發(fā)電時(shí)間是沒有蓄熱50MW的3倍,發(fā)電量也是3倍。序號(hào)39是將2倍(或3倍)換成2×50MW=100MW來計(jì)算每KW成本的??梢姡顭釙r(shí)間越長,發(fā)出來的度電成本就越低。   由此可見,蓄熱發(fā)電不僅發(fā)電質(zhì)量高,還可做調(diào)峰發(fā)電,并且可大幅度降低發(fā)電成本。   值得說明:從本項(xiàng)目的固定資產(chǎn)投資表1與表2對(duì)比,本項(xiàng)目的投資費(fèi)用要比按西班牙Andasol公司的成本低很多。有三大原因:其一、Andasol公司的成本全屬進(jìn)口產(chǎn)品;其二、表2中Andasol的投資成本是早期的,現(xiàn)在的成本也下降了;其三、在Andasol的投資中其它項(xiàng)目我們很多不用開支或少開支;   所以兩者相差較大,總體成本要低很多。   4.4、2、都采用我們的高效發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比水與礦物鹽蓄熱的成本   都采用我們的高效發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比水與礦物鹽蓄熱的成本,這里按3*50MW的蓄熱來對(duì)比更明顯。   從表3中可看出C欄比A欄的總成本要低些,A欄是用水蓄熱的成本,C欄是采用礦物鹽蓄熱的成本。這里的C欄與B欄都是采用礦物鹽蓄熱,但它們采用的發(fā)動(dòng)機(jī)不同,C欄采用高效率發(fā)動(dòng)機(jī)后發(fā)電效率由25%增大到40%,可減少聚光、集熱系統(tǒng)和蓄熱系統(tǒng)60%的成本,雖然,高效率發(fā)動(dòng)機(jī)的成本也增加了,但總體成本還是采用高溫礦物鹽蓄熱發(fā)電的成本低些。   顯然,對(duì)于單獨(dú)太陽能發(fā)電來說采用水蓄熱來降低蓄熱成本,會(huì)大幅度降低發(fā)電效率,雖然采用礦物鹽的蓄熱成本大,但是它的工作溫度高發(fā)電效率高,成本低些,也就是說對(duì)于單獨(dú)太陽能發(fā)電用水蓄熱還是不行的。但是,對(duì)于冷、熱、電三聯(lián)供來說,排出的余熱也產(chǎn)生了較大的價(jià)值,兩者就差不多了,而水蓄熱的可靠性、穩(wěn)定性已得到認(rèn)可,并且有大量的應(yīng)用,這里是從可靠性、穩(wěn)定性、安全性來決定采用水蓄熱的,再說將來的維護(hù)費(fèi)用也要低很多。   第五章、產(chǎn)品介紹和工作流程   5.1、產(chǎn)品介紹   5.1.1、太陽能冷、熱、電三聯(lián)供原理   太陽能冷、熱、電三聯(lián)供的原理是:通過反射鏡將太陽光匯聚到太陽能集熱裝置,這個(gè)集熱裝置叫集熱器(集熱管),利用太陽能集熱器加熱高溫傳熱介質(zhì),將已被太陽能加熱的高溫傳熱介質(zhì)引入到蓄熱器中,再從蓄熱中引入到蒸發(fā)器中,蒸發(fā)器加熱發(fā)動(dòng)機(jī)工質(zhì)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電,發(fā)電后的廢氣再進(jìn)入制冷機(jī)中制熱和制冷。   5.1.2、太陽能光熱發(fā)電形式   一般來說,太陽能光熱發(fā)電形式有碟式、塔式(包含微塔式)、槽式、菲涅爾式四種系統(tǒng)。   1、碟式系統(tǒng):碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是世界上最早出現(xiàn)的太陽能動(dòng)力系統(tǒng)。   碟式的集熱溫度最高,可達(dá)1000℃以上,并且所配用的是高效率的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),是目前太陽能發(fā)電系統(tǒng)中光電效率最高的系統(tǒng),但它的成本很高。它不能用于大型化,也不宜安裝在屋頂平臺(tái)上,不能使用我們的發(fā)動(dòng)機(jī),不適合本項(xiàng)目的應(yīng)用。   2、塔式系統(tǒng):   塔式系統(tǒng)可以輸出很高的溫度,所以它的發(fā)電效率較高,次于碟式。它不能安裝在屋頂平臺(tái)上,需較大的聚光場地,只能安裝在荒漠上。它可以使用我們的發(fā)動(dòng)機(jī),可以輸出冷、熱、電三種能源,但它不能在市區(qū)內(nèi)使用,不能安裝在屋頂平臺(tái)上,如安裝在郊外輸送管道會(huì)很長,成本較高。   3、微塔式系統(tǒng):   微塔式是我們發(fā)明的產(chǎn)品,它具有塔式的全部優(yōu)點(diǎn),由于它可以小型化可以安裝在屋頂平臺(tái)上,可以分布式利用,適合本項(xiàng)目的應(yīng)用。   4、槽式系統(tǒng):   槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。   是將多個(gè)槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列,加熱工質(zhì),產(chǎn)生高溫蒸汽,驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。它的優(yōu)點(diǎn)是成本低,可安裝在屋頂平臺(tái)上,能很好的與我們的發(fā)動(dòng)機(jī)配合使用,很適合本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供。缺點(diǎn)是輸出的溫度不高,國外達(dá)400℃,國內(nèi)約350℃左右。但本項(xiàng)目只要求200℃的工作溫度,完全滿足本項(xiàng)目的要求,并且還可以做小開口來降低成本,因?yàn)殚_口越大鋼材也粗壯,鋼材用量就越多,但開口越大輸出的溫度就越高,本項(xiàng)目并不要求那高的溫度,因此可從經(jīng)濟(jì)方面考慮降低開口尺寸來降低成本。   5、菲涅爾式系統(tǒng):   菲涅爾式系統(tǒng)與槽式的性能差不多,可以安裝在屋頂平臺(tái)上分布式使用,能很好的與我們的發(fā)動(dòng)機(jī)配合使用,很適合本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供,成本最低,本項(xiàng)目主選這種聚光器。缺點(diǎn)也是輸出的溫度不高,國外達(dá)400℃,國內(nèi)約320℃左右。但本項(xiàng)目的溫度要求不高,很適合這種聚光器。   5.1.3、太陽能冷、熱、電三聯(lián)供的組成   太陽能冷、熱、電三聯(lián)供由六個(gè)系統(tǒng)組成:   1、太陽能聚光集熱系統(tǒng)(是本項(xiàng)目投資最大的系統(tǒng)):   該系統(tǒng)包括:太陽能高溫集熱器(管)、反射鏡面、反射鏡支架、陽光跟蹤系統(tǒng)、控制系統(tǒng);   2、蓄熱系統(tǒng):   該系統(tǒng)包括:高溫?zé)醾鲗?dǎo)介質(zhì)、蓄熱介質(zhì)、熱交換系統(tǒng);蓄熱發(fā)電是太陽能光熱發(fā)電最大的優(yōu)點(diǎn),它可以將有陽光時(shí)所采集到的熱能蓄存下來,用于在沒有陽光的時(shí)候(夜間)再發(fā)電。它不僅可取調(diào)峰作用,更大的優(yōu)點(diǎn)可大幅度降低發(fā)電成本。沒有蓄熱發(fā)電,一天只能發(fā)8小時(shí),如光伏發(fā)電就是有陽光就發(fā)電,沒有陽光就不能發(fā)電,有蓄熱系統(tǒng)后可24小時(shí)連續(xù)發(fā)電,它可增加其它系統(tǒng)的的利用率,降低每度電的發(fā)電成本。   3、發(fā)電系統(tǒng):   該系統(tǒng)包括:發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、熱交換器等;   4、制冷系統(tǒng);   制冷機(jī)、熱交換器等。   5、輸送電系統(tǒng):   輸送電系統(tǒng)包括變壓器、電纜、高、低壓配電、控制臺(tái);   6、供暖、供冷系統(tǒng)。   供暖、供冷主要是熱水和冷水管道系統(tǒng)。   5.2、冷、熱、電三聯(lián)供項(xiàng)目的流程   白天太陽能聚光集熱系統(tǒng)采集的熱能送到蓄熱器中,再從蓄熱器送入發(fā)電系統(tǒng),在晚上沒有陽光的時(shí)候由蓄熱器里儲(chǔ)蓄的熱能來發(fā)電。如果遇到一天以上,或陽光不足時(shí)由天然氣補(bǔ)充熱源來發(fā)電。發(fā)出來的電賣給國家電網(wǎng)或供電公司,發(fā)電后產(chǎn)生的余熱送入制冷機(jī),在制冷機(jī)里產(chǎn)生熱能和冷能,熱能用于供暖和供熱水,冷能供用戶代替空調(diào)制冷和冰箱制冷。在夏天供冷期過后,多余的冷量用于人造冰、雪來建設(shè)雪山樂園供游客游玩。   工作原理:   供熱、蓄熱部分:將集熱系統(tǒng)分布安裝在各企業(yè)、單位、花園公寓的屋頂平臺(tái)上和專用的集熱場上,白天由聚光、集熱系統(tǒng)將太陽能熱量聚集起來,在集熱器中產(chǎn)生高加熱集熱器里的蓄熱水,蓄熱水從集熱器中加熱后變成高溫蓄熱水,經(jīng)高溫管道進(jìn)入蓄熱器;蓄熱器由高溫蓄熱罐和低溫蓄熱罐及水泵組成,被加熱的高溫水進(jìn)入高溫蓄熱罐蓄存起來,在高溫蓄熱罐蓄有一出口,高溫蓄熱罐蓄的高溫水經(jīng)此進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的換熱器去加熱發(fā)動(dòng)機(jī)工質(zhì),熱交換后的高溫水變成了低溫水,這低溫水不能做廢水排出,它還有一定的溫度得循環(huán)使用,所以設(shè)計(jì)有低溫蓄熱罐將發(fā)動(dòng)機(jī)換熱器排出的低溫水蓄存起,白天這些低溫水經(jīng)水泵泵入太陽能集熱系統(tǒng)去加熱,反復(fù)循環(huán)達(dá)到提供太陽能發(fā)電能源目的。如果連續(xù)2天沒有陽光(蓄熱容量是1天)或陰雨天太陽能不足,就要起動(dòng)天然氣加熱系統(tǒng)來補(bǔ)充熱能。   發(fā)電、制冷系統(tǒng):發(fā)動(dòng)機(jī)從熱交熱器獲得熱能后產(chǎn)生動(dòng)力來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,由于發(fā)動(dòng)機(jī)無法將吸收到的熱量全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能,因此,它還有較大的余熱排出。由于排出的余熱溫度較高還有一百多度,這些余熱還可以帶動(dòng)我們的余熱制冷系統(tǒng),在制冷系統(tǒng)中會(huì)同時(shí)產(chǎn)生45℃左右的熱水和-10℃的冷鹽水,-10℃冷鹽水可以叫冰水,后面叫它冰水。   三聯(lián)供系統(tǒng):從發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電經(jīng)高壓電網(wǎng)并網(wǎng),賣電給國家電網(wǎng)或供電公司。制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水和冰水,分別經(jīng)熱水管道和冰水管道向單位、企業(yè)、所有民眾供應(yīng)熱水和冰水,保證一年四季同時(shí)供應(yīng)熱水和冰水。用戶可根據(jù)用途來使用這些熱水和冰水,如冬天:熱水可用于室內(nèi)供暖、洗浴、烘干衣物等;冬天的冰水可供冰箱保鮮。夏天:熱水可用于洗浴、烘干衣物等;冰水則主要用于室內(nèi)制冷,做制冷空調(diào)使用,同時(shí)還要供冰箱保鮮使用。   在冰水的冷能用不完的季節(jié),可用于建設(shè)雪山游樂園供游玩和鍛煉身體。   由于一年四季都有冷源和熱源,供暖和供冷則由用戶自己控制,還可以進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。   5.3、原材物料采購   5.3.1、原材料采購   聚光系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷機(jī)這三大部件都是我們自己生產(chǎn),我們的原材料就主要是鋼材和玻璃反射鏡,這些供應(yīng)商也已落實(shí),并且他們都想入股本項(xiàng)目共同發(fā)展。在部件方面還有發(fā)電機(jī)、變壓器、控制電器等電器設(shè)備的供應(yīng)商也已落實(shí)。發(fā)動(dòng)機(jī)和制冷機(jī)的精密部件外發(fā)加工,加工廠商也已落實(shí)。   5.3.2、主要燃料采購   主要是天然氣,由然氣公司提供,并接有天然氣管道直接通入發(fā)電基地。   第六章、項(xiàng)目環(huán)保、節(jié)能與勞動(dòng)安全防護(hù)   6.1、項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)   本項(xiàng)目在建設(shè)過程沒有任何污染物排放,在運(yùn)行過程更沒有污染物排放,是取代污染能源的環(huán)保項(xiàng)目。   6.2、項(xiàng)目節(jié)能   本項(xiàng)目在建設(shè)過程的耗電量并不大,建設(shè)后可提供冷、熱、電三種環(huán)保能源,使用的能源以環(huán)保的可再生能源太陽能為主,是重大節(jié)能項(xiàng)目。   6.3、項(xiàng)目勞動(dòng)安全防護(hù)   本項(xiàng)目沒有影響人身健康的因素。   第七章、項(xiàng)目組織、人力資源配置   7.1、項(xiàng)目組織   宇能電力有限公司具備完善的現(xiàn)代企業(yè)管理系統(tǒng)。   項(xiàng)目在建設(shè)與生產(chǎn)期間由總經(jīng)理負(fù)責(zé)管理,負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的實(shí)施以及項(xiàng)目建成投產(chǎn)后的經(jīng)營管理。   項(xiàng)目分建設(shè)期和運(yùn)行期,本項(xiàng)目在建設(shè)期人員較多,項(xiàng)目完全建設(shè)好后,客戶是固定的,不再需要銷售部,建設(shè)人員也會(huì)撤走,換成發(fā)電技術(shù)人員和清洗人員,建設(shè)人員再建設(shè)其它項(xiàng)目。   7.2、人力資源配置   本項(xiàng)目的建設(shè)期只有數(shù)個(gè)月,建設(shè)好后的經(jīng)營管理模式完全不同,而本項(xiàng)目的投資計(jì)劃是提供冷、熱、電三種能源,不是建設(shè)冷、熱、電三聯(lián)供的建設(shè)工程項(xiàng)目。由于它的主要收入是發(fā)電,這里叫它電站吧,這里的人力資源配置按建設(shè)好后的電站來配置人員。   項(xiàng)目建設(shè)好正常運(yùn)行后,它是提供冷、熱、電三種能源,不生產(chǎn)產(chǎn)品,不存在生產(chǎn)部,沒有產(chǎn)品就不需要質(zhì)檢部,也不開發(fā)產(chǎn)品,不存在研發(fā)部,它是固定客戶也不需要銷售部。因此,結(jié)構(gòu)非常簡單,只需發(fā)電技術(shù)人員、維護(hù)技術(shù)人員和聚光器清洗人員即可,人力資源配置是:   管理人員2人,經(jīng)理1名,負(fù)責(zé)全部電站的管理,技術(shù)主管一名,管技術(shù)人員;   技術(shù)人員8人,負(fù)責(zé)發(fā)電和線路、管路的維護(hù)。三班作業(yè),二人一班,周六和周日輪休。   清洗人員4人,只上白班,周六和周日休息。   采購1人,負(fù)責(zé)維護(hù)部件的采購,只上白班,周六和周日休息。   收費(fèi)員1人,負(fù)責(zé)供熱、供冷用戶的收費(fèi),只上白班,周六和周日休息。   財(cái)務(wù)1人,負(fù)責(zé)冷、熱、電三聯(lián)供電站的全部財(cái)務(wù),只上白班,周六和周日休息。   冷、熱、電三聯(lián)供電站共17人。   7.3、管理理念   公司狠抓內(nèi)部管理,按照現(xiàn)代化企業(yè)制度的要求,建立健全公司管理機(jī)制。   公司采用直線式組織結(jié)構(gòu),使責(zé)任清楚,決定迅速,指揮統(tǒng)一靈活。規(guī)定清晰的崗位職責(zé),防止越權(quán)指揮和權(quán)責(zé)不明。   公司制定有嚴(yán)格的財(cái)務(wù)審查制度,定期審查財(cái)務(wù)執(zhí)行情況,調(diào)整不合適條款,保證所有支出符合規(guī)章制度。   實(shí)行全面安全管理,從公司的實(shí)際情況出發(fā),提高標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化能力,全過程進(jìn)行受控管理。   本項(xiàng)目只是一個(gè)很小的示范性太陽能冷、熱、電三聯(lián)供電站,隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,將建設(shè)全面完整的聚光器廠、發(fā)動(dòng)機(jī)廠、制冷機(jī)廠、冷熱電三聯(lián)供建設(shè)工程公司,形成宇能電力集團(tuán)公司。總公司管理將逐步實(shí)現(xiàn)“以人為本、企業(yè)立法”的現(xiàn)代化管理機(jī)制,逐步實(shí)現(xiàn)制度化、規(guī)范化、精細(xì)化、科學(xué)化管理模式。   第八章、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度與計(jì)劃   8.1、項(xiàng)目建設(shè)工期   根據(jù)建設(shè)單位的意見以及該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容,參考本地區(qū)的自然條件和類似工程項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度,如2015年4月完成申請(qǐng)報(bào)告批復(fù)工作,項(xiàng)目建設(shè)期為7個(gè)月。項(xiàng)目分二期完成,第一期預(yù)計(jì)2015年8月份可進(jìn)入天然氣發(fā)電的安裝、調(diào)試;第二期2015年10月完成太陽能聚光集熱發(fā)電。   8.2、項(xiàng)目第一期實(shí)施進(jìn)度安排   第九章、經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益分析   9.1、項(xiàng)目總收入   9.1.1、發(fā)電收入   不同的能源所發(fā)出來的電其電價(jià)大不相同,如用太陽能、天然氣、煤炭發(fā)出來的電價(jià)有巨大的差距。太陽能的電價(jià)最高,有政府補(bǔ)貼,天然氣多數(shù)是用于調(diào)峰發(fā)電,價(jià)格也很高,煤炭發(fā)電的價(jià)格在火力發(fā)電中是最低的。本項(xiàng)目有太陽能發(fā)電和天然氣補(bǔ)助發(fā)電,這里將它們的發(fā)電收入?yún)^(qū)分計(jì)算。太陽能光伏的電價(jià)已有政策價(jià)格,是補(bǔ)足1元1KW.H(1度),光熱的電價(jià)政府還沒有正式出臺(tái),現(xiàn)已建設(shè)好的光熱電價(jià)是按1.2元1KW.H補(bǔ)貼,光熱的性能比光伏好很多,成本也高,正式出臺(tái)補(bǔ)貼價(jià)只是比光伏高,不會(huì)比光伏低,這里按光伏的1元1KW.H價(jià)格來計(jì)算。天然氣發(fā)電通常都是在用電高峰來調(diào)峰,這樣的價(jià)格會(huì)高很多,各地的價(jià)格有些不同,通常在0.8元1KW.H左右。   1、太陽能發(fā)電收入:   這里的太陽能發(fā)電采用了蓄熱發(fā)電,發(fā)電時(shí)間較長可24小時(shí)連續(xù)發(fā)電,考慮不同季節(jié)的光照強(qiáng)度不同,這里按累計(jì)一年260天(一年按260天計(jì)屬偏低的)24小時(shí)連續(xù)太陽能發(fā)電,其余時(shí)間為天然氣發(fā)電。   即:太陽能發(fā)電年收入=260天?4小時(shí)?元1KW.H?0000KW=6240萬元   2、天然氣發(fā)電收入:   由于天然氣價(jià)格的波動(dòng)較大,難于準(zhǔn)確計(jì)算,這里的天然氣發(fā)電不計(jì)收入,只賺取它的排氣余熱,發(fā)電收入與開支持平。天然氣發(fā)電收入用于支付天然氣發(fā)電成本只會(huì)多不會(huì)少,因?yàn)楝F(xiàn)在不少用天然氣發(fā)電后的余熱是直接排廢了,沒有廢熱利用,它還有利潤,所以會(huì)多不會(huì)少。   9.1.2、供熱、供冷收入:   冷氣還沒有市場化,沒有價(jià)格標(biāo)準(zhǔn),但是我們可以參考民用空調(diào)制冷的成本來參考定價(jià)。民用空調(diào)是用電制冷的,電費(fèi)有的地方高些,有些地方低些,這里按含電損1元1KW.H來計(jì)算。空調(diào)制冷的能量是增值的,現(xiàn)在常用的5級(jí)節(jié)能空調(diào)的COP是2.5,即消耗1KW的電量可制出2.5KW的冷量。   冷量成本費(fèi)=1元1KW.H的電費(fèi)÷2.5(COP)=0.4元KW.H   0.4元KW.H的冷量費(fèi)是現(xiàn)在使用電制冷空調(diào)的成本費(fèi),但現(xiàn)在大部分的家庭及機(jī)關(guān)單位和企業(yè)都已安裝好空調(diào),想要他們改用冷、熱、電三聯(lián)供的冷氣,必須比原來的應(yīng)用成本低,用戶才能接受,即使本項(xiàng)目是取代氟利昂的環(huán)保能源,又是節(jié)能產(chǎn)品,就是有政府的大力支持,也不可以強(qiáng)行百姓接受,只有降低用戶使用成本,用戶才會(huì)自愿接收。這里將冷能費(fèi)定為0.3元KW.H,給了用戶較大的優(yōu)惠,用戶自然會(huì)接受了。熱能的COP比制冷高約30%,正好符合供暖能量大于冷量的市場需求,而熱能的價(jià)格比冷能低,若將熱能的價(jià)格定在比冷能低30%作熱能價(jià),就與現(xiàn)在的供暖價(jià)格基本相同。這樣熱能的價(jià)格比冷能低30%但產(chǎn)量高30%,兩者的收入相同了,就可以全部按冷量的價(jià)格來計(jì)算了。   供需時(shí)長:   供暖和供冷都是季節(jié)性的,不是產(chǎn)多少就能銷售多少,有些地區(qū)供暖時(shí)間長,有些地區(qū)供冷時(shí)間長,但是兩者加起來基本上都有6個(gè)月以上(海南省、廣東省不需供暖例外),因此供暖與供冷的總時(shí)長為6個(gè)月。另6個(gè)月是春天和秋天,這時(shí)即不用供暖也不用供冷(不同地區(qū)有區(qū)別),此時(shí)的冷能和熱能基本沒作用大多浪費(fèi)了(此時(shí)的冷能可用于建設(shè)雪山游樂場)。冰箱保鮮所用的冷能和洗浴用的熱水是一年四季都需要,這里按它占總量的20%來計(jì)算。   制冷量:   由發(fā)電效率得:25%的發(fā)電效率+廢熱排量+15%各種損失=1(總加熱量)   即:廢熱排量=60%(總加熱量)   是發(fā)電量的50%÷25%=2倍,而發(fā)電量是10MW,即用于制冷的余熱是2×10MW=20MW。   制冷COP是1.4;因此,制冷量就是20MW×1.4=28MW;(制熱的價(jià)值與制冷相同,按制冷計(jì)算)   供暖、供冷期的年收入=182天(6個(gè)月)×24小時(shí)×28MW×0.3元=3669萬元;(按供熱與供冷同收入,時(shí)間相加共6月)   還有半年非供暖、供冷期的冰箱保鮮所用的冷能和洗浴用的熱水收入=3669萬元×20%=733.8萬元;   冷、熱聯(lián)供的收入是:3669萬元+733.8萬元=4402.8萬元。   9.1.3、冷、熱、電銷售收入   冷、熱、電銷售收入總收入:   毛收入=發(fā)電收入+供暖、供冷收入+冰箱保鮮和洗浴熱水   =6240萬元+3669萬元+733.8萬元=10642.8萬元。   上述收入屬含稅應(yīng)收賬款,實(shí)際主營業(yè)務(wù)收入還要去掉稅收部分,即:   主營業(yè)務(wù)收入=10642.8萬元÷1.17=9096.41萬元。   9.2、項(xiàng)目開支   9.2.1、工資   1、一般職員工資(清洗人員、采購、收費(fèi)員、財(cái)務(wù))   一般職員按每人年工資6.00萬元估算,一般職員數(shù)量為7人。   年工資=7人×6.00萬元/年人=42.00萬元   2、管理   管理人員按每人年工資12.00萬元估算,管理人員數(shù)量為2人。   年工資=2人×12.00萬元/年人=24.00萬元   3、技術(shù)人員工資   技術(shù)人員按每人年工資8.00萬元估算,技術(shù)人員為8人。   年工資=8人×8.00萬元/年人=48.00萬元。   4、工資合計(jì):42萬元+24萬元+48萬元=114.00萬元。   5、員工總數(shù)為17人。   9.2.2、折舊費(fèi)用   折舊按10年算可減少前期的所得稅,有利于還貸款。固定資產(chǎn)總額是30284   萬元,折舊費(fèi)用=30284萬元÷10=3028.4萬元   9.2.3、維修維護(hù)費(fèi)   現(xiàn)在的維修維護(hù)費(fèi)都是按年平均來計(jì)算的,這樣既與實(shí)際不符,又不利于還貸款。實(shí)際上前期設(shè)備是新的,維修與維護(hù)都很少,特別是第一年是供應(yīng)商的保質(zhì)期,維修與維護(hù)都是全免費(fèi)的,后期設(shè)備老化維修維護(hù)費(fèi)多,按平均的維修維護(hù)費(fèi)已不足。在財(cái)務(wù)方面正好是前期需要更多的資金還貸款,后期還貸完后有足夠的資金來維修維護(hù)設(shè)備,因此,按接近實(shí)際的維修維護(hù)費(fèi)的財(cái)務(wù)計(jì)算有利于還貸款。這里以折舊費(fèi)為基礎(chǔ),每年按折舊費(fèi)的5%遞增,即第一年為0、第二年為折舊費(fèi)的5%、第三年為折舊費(fèi)的10%、第四年為折舊費(fèi)的15%類推,到第二十一年的維修維護(hù)費(fèi)就是100%折舊費(fèi),見下表。   上表的維修維護(hù)費(fèi)才非常接近現(xiàn)實(shí),現(xiàn)實(shí)中的設(shè)備是使用年度越長,維修維護(hù)費(fèi)用就越多,不僅如此,由于維修維護(hù)過程會(huì)影響生產(chǎn)(有些維修要停產(chǎn))而導(dǎo)致營業(yè)收入降低,所以設(shè)備老化到一定程度后會(huì)出現(xiàn)維修維護(hù)費(fèi)接近收入,此時(shí)就要報(bào)廢。   9.2.4、管理費(fèi)用   日常開支費(fèi)用預(yù)計(jì)每年100.00萬元。   9.2.5、財(cái)務(wù)費(fèi)用   總投資32000.00萬元人民幣,貸款22000萬元人民幣按年利息8%計(jì)。   年利息為:22000萬元×8%=1760萬元;   這是第一年的財(cái)務(wù)費(fèi)用,如每年還貸7000萬,每年的財(cái)務(wù)費(fèi)用會(huì)逐步降低,   正好與維修維護(hù)費(fèi)相反,有利于前期多還貸款。   9.3、銷售稅金及其它   9.3.1、增值稅:   稅收各地有區(qū)別,有些地方為了招商引資爭取投資者,給出優(yōu)惠的稅收政策,這里按最大交稅計(jì)算。前期有設(shè)備增值稅抵扣,但抵扣額度不能超過所交稅費(fèi)低于3%的普通國稅,這里前期按最少交稅3%計(jì)算,后期設(shè)備稅抵扣完后,按全額交稅。   增值稅=(主營業(yè)務(wù)收入-進(jìn)項(xiàng)抵扣)×17%   前期有足額進(jìn)項(xiàng)抵扣增值稅,但不能低于3%的交稅額,即:   增值稅=(9096.41萬元-進(jìn)項(xiàng)抵扣)×0.17=9096.41萬元×0.03=272.89萬元   求得:進(jìn)項(xiàng)抵扣=主營業(yè)務(wù)收入-增值稅/17%   =9096.41萬元-272.89萬元/0.17=7491.17萬元   即每年最多只能低扣7491.17萬元的進(jìn)項(xiàng)票,30284萬元的固定資產(chǎn)需要:   30284萬元÷1.17÷7491.17萬元/年=3.455年全部抵扣完。   抵扣完后每年的增值稅=9096.41萬元×0.17=1546.39萬元   9.3.2、教育、城市建設(shè)稅(10%):   前期有抵扣時(shí)的附加稅=272.89萬元×10%=27.29萬元   后期抵扣完后的附加稅=1546.39萬元×10%=154.64萬元。   9.3.3、運(yùn)營成本   運(yùn)營成本=工資+管理費(fèi)+維修維護(hù)費(fèi)+財(cái)務(wù)費(fèi)用+教育、城建稅;   由于維修維護(hù)費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用、(教育、城建稅)每年不同,不便于做報(bào)表,這里的運(yùn)營成本=工資+管理費(fèi),其它獨(dú)立立項(xiàng)。   運(yùn)營成本=114.00萬元(工資)+100.00萬元(管理費(fèi))=214萬元   9.3.4、所得稅:按稅率25%交納。   所得稅與折舊費(fèi)有較大關(guān)系,折舊年限越短折舊費(fèi)用越多,前期的所得稅交得越少,有利于還貸,但是設(shè)備貶值越快。折舊年限越長折舊費(fèi)用越少,前期的所得稅交得越多,不利于還貸,但是設(shè)備貶值越慢。所以折舊要根據(jù)自己的需求來決定,如將來需要用此電站做抵押貸款,則折舊年限長些有利于電站的估值,如只為了減少成本折舊年限短些,可減少銀行利息。這里為提早還清貸款按10年快速折舊。   所得稅=年利潤額×25%=(主營業(yè)務(wù)收入-工資-管理費(fèi)-維修維護(hù)費(fèi)-財(cái)務(wù)費(fèi)用-教育、城建稅-折舊費(fèi)用)×25%;   每年的支出不同,這里給出一個(gè)計(jì)算公式(下面有報(bào)表)。   9.3.5、現(xiàn)金流入。   原則上說前期除了開支外的收入盡量全部用于還貸,可減少銀行利息,可是財(cái)務(wù)預(yù)算通常不可能達(dá)到100%的準(zhǔn)確,再則銀行的還貸是有計(jì)劃的不是收入多就多還些,收入少就少還些,而是合同規(guī)定還多少就多少。因此,在財(cái)務(wù)預(yù)算時(shí)就要考慮最多能還多少貸款,通常開支外的收入要大于還貸款的費(fèi)用,就會(huì)有多余部分流入公司賬戶,多余部分就是現(xiàn)金流入。將每年的現(xiàn)金流入累計(jì)起來就是累計(jì)現(xiàn)金流入。   9.4、項(xiàng)目利潤估算   9.4.1、項(xiàng)目利潤表   從表上可看出每年還貸款 7000萬,3.14年時(shí)間就把貸款還清了,并且還有1634萬元現(xiàn)金流入,也就是說3年時(shí)間就能完全還清貸款。到第四年不僅還清了全部貸款,還累計(jì)了8700.1萬元的現(xiàn)金流入,4.16年的時(shí)間就還清全部貸款和自己投資的1億資金。   年回報(bào)率=1/4.16年=24%。   4.16年的回報(bào)期是非常短了,年回報(bào)率達(dá)24%也是非常高的。   9.4.2、每度電的發(fā)電成本   現(xiàn)在的太陽能發(fā)電,發(fā)出的每度電成本通常是按下式“史博士定理”求得:   Tcost=Cp(1/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub)/Hfp   式中Tcost是每度電成本上升、Cp是裝機(jī)成本、Per是投資回收期、Rop是運(yùn)營費(fèi)占比、Rloan是貸款占比、Rintr是利息、isub是其它補(bǔ)貼、Hfp是等效滿負(fù)荷發(fā)電小時(shí)數(shù)。   這里Cp是30284元/KW、Per是0.05(按20年回收期)、Rloan是70%、Rintr   是7%、isub其它補(bǔ)貼是0;這時(shí)里的回收期與折舊期有區(qū)別,回收期指設(shè)備能   使用多少年,折舊主要針對(duì)銀行利息,并不是說十年折舊后設(shè)備就不能用了。   Rop=1011.28(是按10年累計(jì)平均的值)÷30284萬元=3.3%   這里Hfp要將供熱和供冷的收入也要轉(zhuǎn)化成發(fā)電時(shí)間,因?yàn)檫@里只計(jì)算一種收入,其它的收入要轉(zhuǎn)化成同種收入。   即:Hfp=260天×24小時(shí)+(3669萬元+733.8萬元)/(10MW*1元/KW小時(shí))(是將供熱和供冷的收入轉(zhuǎn)化成發(fā)電時(shí)間)=10642.8H(小時(shí))。   Tcost=30284元/KW(0.05+3.3%+70%×0.07-0)/10642.8H=0.376元/KW.H;   0.376元/KW.H的發(fā)電成本已接近燃煤發(fā)電的成本,基本可以平價(jià)上網(wǎng)了。   第十章、其它能源的利用對(duì)比   本項(xiàng)目中的發(fā)動(dòng)機(jī)特別適合各種低品味熱能(溫度較低的熱能)的發(fā)電及三聯(lián)供,低品味熱能除太陽能外還有工廠排出的廢熱、地?zé)?、溫泉等。前面所述的太陽能冷、熱、電三?lián)供,這種太陽能冷、熱、電三聯(lián)供只適用城鎮(zhèn)人口密度大的地區(qū),在一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)沒有什么用戶使用冷和熱,特別是西部地區(qū),陽光充裕但人口稀少,像這樣的地方只能是單獨(dú)太陽能發(fā)電。有的地方有廢熱、地?zé)?、溫泉等資源。這里來對(duì)比本項(xiàng)目中的發(fā)動(dòng)機(jī)用在這些場地的利益差別。   10.1、冷、熱、電三聯(lián)供與太陽能單獨(dú)光熱發(fā)電對(duì)比   從本項(xiàng)目投資表1的可知,本項(xiàng)目的冷、熱聯(lián)供在設(shè)備投資方面只多了制冷機(jī),管道及安裝費(fèi)共計(jì)5670萬元,占總投資30284萬元的18.7%,其它設(shè)備屬于太陽能光熱發(fā)電的必須品。而產(chǎn)生的冷、熱聯(lián)供收入是4402.8萬元,占總收入10642.8萬元的41.37%。顯然按投資比例來說冷、熱、電三聯(lián)供的收入大得多,冷、熱、電三聯(lián)供比單獨(dú)太陽能發(fā)電的收益高很多。按“史博士定理”算得本項(xiàng)目單獨(dú)發(fā)電的度電成本是0.51元/KW.H,而冷、熱、電三聯(lián)供的度電成本相當(dāng)于0.376元/KW.H,明顯單獨(dú)太陽能發(fā)電比太陽能冷、熱、電三聯(lián)供的成本高很多。   10.2、冷、熱、電三聯(lián)供與太陽能光伏發(fā)電對(duì)比   下圖表是網(wǎng)上公開的某電力公司在青海省的一個(gè)光伏電站財(cái)務(wù)表截圖:   此項(xiàng)目是按11160萬/KW成本建設(shè)的,電價(jià)是按1元/KW.H的補(bǔ)貼價(jià)上網(wǎng)的,貸款70%利息7%,滿負(fù)荷發(fā)電時(shí)間只有1538小時(shí)。按“史博士定理”算得每度電的成本是0.898元/KW.H,如將成本降到現(xiàn)在最低的光伏發(fā)電成本8000萬/KW,算得每度電的成本是0.702元/KW.H。這里的增值稅是否享受了優(yōu)惠政策,前期為0。   按目前最低的光伏發(fā)電成本0.702元/KW.H與本項(xiàng)目的冷、熱、電三聯(lián)供0.376元/KW.H相比高1.866倍,與本項(xiàng)目的單獨(dú)發(fā)電0.51元/KW.H相比也要高1.376倍。可見,采用本項(xiàng)目中的發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)太陽能光熱發(fā)電的成本已大大低于光伏發(fā)電成本,是光伏發(fā)電成本的72.7%,并且電的品質(zhì)好很多。   為什么這里光熱發(fā)電每KW的成本比光伏發(fā)電高很多,而每度電的成本反而要低很多?   其一:光伏發(fā)電的標(biāo)稱功率是虛的,是以1KW/M2的標(biāo)準(zhǔn)光源來定功率的,實(shí)際上很少地方能達(dá)到這樣的光照強(qiáng)度,如某地的最大光照強(qiáng)度是0.8KW/M2,它的最大輸出功率就只有標(biāo)稱功率的80%。   其二:低價(jià)格的光伏發(fā)電都是沒有陽光跟蹤系統(tǒng)的,由于大部分時(shí)間的陽光沒有垂直照射在電池板上,功率又要少30%左右。   所以光伏發(fā)電以累計(jì)滿負(fù)荷時(shí)間來計(jì)算,在青海省陽光是較好的地方,平均每天的累計(jì)滿負(fù)荷發(fā)電時(shí)間約5小時(shí),上述光伏例表就是按每天5小時(shí)的滿負(fù)荷時(shí)間計(jì)算的,1538小時(shí)的累計(jì)時(shí)間,每年的光照日1538小時(shí)÷5=307天。   這里的光熱發(fā)電累計(jì)時(shí)間是6240小時(shí),還是按260天計(jì)算的,是光伏的約4倍,因?yàn)楣鉄峥尚顭崦刻?4小時(shí)發(fā)電,是按實(shí)際來計(jì)算的蓄熱量的。再則光熱發(fā)電都有陽光跟蹤系統(tǒng),光照損失小。本項(xiàng)目的發(fā)動(dòng)機(jī)比現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫段的熱效率高70%以上,再加上廉價(jià)的蓄熱發(fā)電,所以采用本項(xiàng)目中的發(fā)動(dòng)機(jī)加低成本的蓄熱發(fā)電成本已低于光伏。   現(xiàn)在的光熱發(fā)電的開發(fā)商,都以光熱發(fā)電可以蓄熱發(fā)電,發(fā)出來的電品質(zhì)好,不需要調(diào)峰發(fā)電來補(bǔ)助,以高品質(zhì)的電向政府叫板,希望政府給出更高的補(bǔ)貼。實(shí)際上,蓄熱發(fā)電不僅可提高電的品質(zhì),還能大幅度降低每度電的發(fā)電成本,是一舉兩得的事,是得了好處還要賣乖。本項(xiàng)目就是采用最廉價(jià)的蓄熱方法,使成本大幅度降低。   10.3、冷、熱、電三聯(lián)供與工廠廢熱發(fā)電對(duì)比   本項(xiàng)目中的發(fā)動(dòng)機(jī)特別適合廢熱發(fā)電,但是,本項(xiàng)目的冷、熱、電三聯(lián)供若在各市縣推廣應(yīng)用,可將各工廠的廢熱收購集中管理來發(fā)電的利用更高,成本更低、價(jià)值更大,更有利于負(fù)荷調(diào)節(jié),更有利于集中建設(shè),更有利于集中管理。因此,這里不論述工廠廢熱發(fā)電的價(jià)值,避免獨(dú)立應(yīng)用造成資源浪費(fèi),營運(yùn)成本增加。   10.4、冷、熱、電三聯(lián)供與地?zé)岚l(fā)電對(duì)比   我們的地球球心是一個(gè)火球,中心溫度極高,是被地球表面這層外殼包起來的,所以地球上的任何位置都有地?zé)?,只是溫度高低和深度不同而已。地?zé)岚l(fā)電的難度在于技術(shù),現(xiàn)在最大的難度在于發(fā)動(dòng)機(jī)和換熱器等設(shè)備的腐蝕和水結(jié)垢問題。我們的發(fā)動(dòng)機(jī)不是直接將地?zé)崴M(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電的,發(fā)動(dòng)機(jī)的耐腐蝕不存在問題,但是我們需要換熱器將地?zé)崴臒崃總鹘o發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電工質(zhì),換熱器的腐蝕和水結(jié)垢同樣是問題,所以我們也不能說解決了地?zé)岚l(fā)電問題。但有一點(diǎn)是肯定的,我們的發(fā)動(dòng)機(jī)比現(xiàn)在的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)要好很多?,F(xiàn)在的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)不僅熱效率低,如果采用汽輪機(jī)葉輪的腐蝕和水結(jié)垢問題難于解決,停機(jī)來維護(hù)不僅要維護(hù)成本,還要停止發(fā)電減少發(fā)電收入。螺桿發(fā)動(dòng)機(jī)可以解決這   一問題,但螺桿發(fā)動(dòng)機(jī)的功率很小,目前單機(jī)最大只有3000KW,難于大型化建設(shè)電站,再則,螺桿發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率只有我們的一半,并且它也要用到換熱器,換熱器的腐蝕和水結(jié)垢問題也是難于解決。   綜上所述,我們不能說解決了地?zé)岚l(fā)電問題,只能說我們的發(fā)動(dòng)機(jī)用在地?zé)岚l(fā)電的效果更好,它可大幅度提高發(fā)電效率,我們的發(fā)動(dòng)機(jī)最大的特點(diǎn)在低溫段的熱效率,可比現(xiàn)在的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高2倍以上,可大幅度降低發(fā)電成本。   10.5、冷、熱、電三聯(lián)供與溫泉發(fā)電對(duì)比    溫泉是地?zé)崃魅氲降厍虮砻娴臒嵩?,它以?jīng)流出來了,不需要再開采,當(dāng)然再開采可提高流量增加能量,開采費(fèi)用很低。溫泉發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是腐蝕和水結(jié)垢問題較輕,由于溫泉的溫度比地?zé)釡囟鹊秃芏啵腥芙獾母g物要少很多,因此溫泉發(fā)電的腐蝕和水結(jié)垢不是大問題。但是溫泉的溫度較低,發(fā)電效率很低,很難發(fā)出電來。   溫泉發(fā)電的成本完全由溫泉的溫度來決定,由于溫泉是熱水,水在常壓下的溫度不會(huì)超過100℃,所以溫泉的溫度都不高?,F(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)在100℃的工作溫度,發(fā)電效率只有5%左右,熱效率很低,發(fā)電效率越低,換熱器的容量及附屬設(shè)備就越大,成本就越高,并且還需要大量的冷卻水,沒有配套的冷卻水資源(小規(guī)??娠L(fēng)冷),有溫泉也無法發(fā)電。所以現(xiàn)在的溫泉發(fā)電站極少,70℃左右的溫泉發(fā)出來的電自身消耗后幾乎沒有電向外輸出。所以沒有什么人愿意研究低溫型的溫泉發(fā)電,多數(shù)是深層200℃左右的地?zé)岚l(fā)電,這種高溫地?zé)岬陌l(fā)電效率高很多,整體成本低。我國在西藏羊八井的地?zé)嵩O(shè)計(jì)井深度1500米,溫度240℃,多數(shù)人是去開發(fā)溫度較高的地?zé)岚l(fā)電。   我們的發(fā)動(dòng)機(jī)可達(dá)理論效率的60%左右,發(fā)動(dòng)機(jī)的最大理論是按卡諾循環(huán)來確定的,卡諾循環(huán)(最大理論效率)=1-T1/T2=1-最低冷卻溫度/最高加熱溫度。如70℃的溫泉,30℃冷卻水溫,最大理論熱效率=1-(30+273)/(70+273)=11.66%,實(shí)際熱效率如能達(dá)理論效率的60%,得7%的熱效率。   在實(shí)際中要用換熱器將溫泉的熱量去加熱發(fā)電工質(zhì),這里會(huì)有傳熱溫差而降低工作溫度T2,在冷卻時(shí)也要換熱器來冷卻發(fā)電工質(zhì)又要提高T1,如換熱器的傳熱溫差是10℃,就變成了60℃的工作溫度,40℃冷卻溫度,最大理論熱效率=1-(40+273)/(60+273)=6%,最大理論效率只有6%了,如發(fā)動(dòng)機(jī)能達(dá)到   60%的卡諾循環(huán)效率還有3.6%的熱效??稍龃髶Q熱面積來減少換熱溫差來提高熱效率,但要增大很多成本。實(shí)際上還有很大的自耗電,發(fā)出來的電基本上只能供自己消耗,沒有什么電能輸出,所以現(xiàn)在沒有人去開發(fā)70℃左右的溫泉發(fā)電。   我們的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫?zé)嵝屎芨撸?0℃的溫泉水熱效率可達(dá)5%,因此可以用于溫泉發(fā)電,由于溫泉的開采難度低,溫泉水對(duì)設(shè)備的腐蝕性又小,設(shè)備的使用年限長,維護(hù)費(fèi)用低,發(fā)電成本就低,我們的發(fā)動(dòng)機(jī)就可以用于溫泉發(fā)電。   第十一章、項(xiàng)目可行性研究結(jié)論   節(jié)能減排是我國乃至世界各國的基本國策和戰(zhàn)略方針,低碳生活是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的潮流,本項(xiàng)目利用環(huán)保的可再生太陽能來轉(zhuǎn)化成其它能源,符合節(jié)能減排這一潮流,在節(jié)能減排這一戰(zhàn)略方針的實(shí)施中起積極作用。   通過以上分析,用水做蓄熱工質(zhì)可大幅度降低發(fā)電成本,但必須有高效率的低溫型發(fā)動(dòng)機(jī)。本項(xiàng)目經(jīng)過多方面嚴(yán)格認(rèn)證,其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益都相當(dāng)突出,所研發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟,設(shè)備先進(jìn),科技含量高,并且是國家最提倡和鼓勵(lì)的項(xiàng)目,直接解決目前世界上最大的難題節(jié)能、環(huán)保、全球變暖這三大國際難題,具有顯著的效果。由于它的低成本,可不需要國家補(bǔ)貼來發(fā)展太陽能、地?zé)?、溫泉來發(fā)電,而太陽能和地?zé)崾鞘澜绺鞯囟加械?,不受地區(qū)限制,因此,可在任何地方發(fā)展太陽能、地?zé)岚l(fā)電,并且資源豐富,進(jìn)而它可徹底替代化石類能源,達(dá)到徹底節(jié)能環(huán)保,解決人類最大的能源、環(huán)保、全球變暖問題,非常肯定是歷史以來全世界最有價(jià)值和最大貢獻(xiàn)的項(xiàng)目。   綜上所述,本項(xiàng)目效益好,抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng),滿足地方政府提出的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益同步增長的要求,在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都有十分必要的和完全可行的,應(yīng)大力支持,加快實(shí)施,盡快發(fā)揮其顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。   負(fù)責(zé)人:雷衍章   13712645178   E-mail:yzlei2005@163.com   歡迎各投資公司及電力公司來合作發(fā)展