太陽(yáng)能技術(shù)可以滿足過(guò)程供熱需求，減少碳排放并提高美國(guó)工業(yè)部門(mén)的供熱效率，從而節(jié)省多達(dá)15％至50％的能源。
然而，由于工業(yè)部門(mén)的復(fù)雜性和缺乏工業(yè)能源數(shù)據(jù)，許多經(jīng)濟(jì)和技術(shù)問(wèn)題阻礙了大規(guī)模部署。
國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的科學(xué)家已經(jīng)完成了對(duì)太陽(yáng)能工業(yè)加工熱（SIPH）技術(shù)的狀態(tài)及其在國(guó)家范圍內(nèi)的潛在應(yīng)用的首次詳細(xì)審查，而迄今為止，研究重點(diǎn)是在全球范圍內(nèi)廣闊的未來(lái)潛力。
NREL研究人員Colin McMillan，Parthiv Kurup，Sertac Akar和Robert Margolis以及西北大學(xué)，Carrie Schoeneberger和Eric Masanet的研究伙伴在文章“ 太陽(yáng)能用于工業(yè)過(guò)程熱：技術(shù)綜述，分析方法 ”中發(fā)表了這些發(fā)現(xiàn)。，以及在美國(guó)的潛在應(yīng)用 ”，該刊物刊登在《能源》雜志上。
馬戈利斯說(shuō)：“考慮到太陽(yáng)能技術(shù)在能源系統(tǒng)中的潛在未來(lái)作用，工業(yè)是研究最少的部門(mén)。” “本文總結(jié)了用于工業(yè)過(guò)程加熱的太陽(yáng)能的文獻(xiàn)，從而為思考太陽(yáng)能如何在這一關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮更大作用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”
工業(yè)過(guò)程加熱是制造過(guò)程中處理或轉(zhuǎn)化原材料的基本步驟，約占美國(guó)制造能源消耗的70％。幾十年來(lái)，它主要由化石燃料燃燒產(chǎn)生，2014年占報(bào)告的制造過(guò)程熱能的90％，而1992年為92％。過(guò)程熱需求的大約一半發(fā)生在中低溫度范圍內(nèi)。
當(dāng)前，熱量需求較低的食品，飲料，金屬和紡織行業(yè)安裝的SIPH系統(tǒng)數(shù)量最多，尤其是在美國(guó)太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū)。
但是，研究表明，當(dāng)今可用的SIPH技術(shù)，特別是太陽(yáng)能和PV電加熱，可以滿足供熱應(yīng)用所需的各種溫度。有機(jī)會(huì)將這些技術(shù)集成到清潔，烹飪和巴氏滅菌操作中。
麥克米倫說(shuō)：“工業(yè)過(guò)程中使用的大部分能源可能非常適合太陽(yáng)能技術(shù)。這項(xiàng)研究為了解將太陽(yáng)能技術(shù)與過(guò)程熱需求相匹配的現(xiàn)狀提供了基礎(chǔ)。” “它也指出了重要的研究問(wèn)題，以分析在美國(guó)大規(guī)模采用這些技術(shù)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)潛力。”
將太陽(yáng)能技術(shù)集成到工業(yè)部門(mén)中還可以提高過(guò)程加熱效率，從而節(jié)省加熱生產(chǎn)成本。太陽(yáng)能可以彌補(bǔ)設(shè)備和產(chǎn)品的廢熱損失。像這樣的廢熱回收系統(tǒng)的平均投資回收期通常不到兩年。這項(xiàng)研究表明，仍然有許多工廠選擇不采用這些技術(shù)。
分析人士發(fā)現(xiàn)，采用SIPH的最常見(jiàn)障礙包括用于資本能源投資的預(yù)算有限，預(yù)算周期限制以及缺乏能效項(xiàng)目的專(zhuān)門(mén)工程人員。
為了繼續(xù)理解技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，分析人士建議未來(lái)進(jìn)行研究，以將能效措施集成到SIPH模型中，并開(kāi)發(fā)負(fù)荷曲線以使過(guò)程要求與太陽(yáng)能相匹配。下一個(gè)優(yōu)先事項(xiàng)是研究美國(guó)工業(yè)部門(mén)的生產(chǎn)成本和SIPH潛力，這會(huì)影響設(shè)施級(jí)別的決策。
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