該系統(tǒng)配備供暖用儲熱系統(tǒng)（水工質+導熱油）以滿足廠區(qū)24小時供暖需求，同時夜間采用低谷電能源進行熱能補充，供暖系統(tǒng)可以完全滿足冬季連續(xù)的供暖需要。系統(tǒng)供熱出口溫度為85℃，入口溫度為50℃，保證建筑物室內溫度到達建筑采暖溫度要求。
太陽能聚光集熱場自太陽升起后開始逐日運行，通過聚光器對傳熱介質—導熱油進行加熱，使之達到230℃的運行溫度，導熱油經(jīng)過油水換熱器與水換熱，水溫達到供暖要求溫度進入供熱管網(wǎng)循環(huán)，低溫導熱油則再次進入集熱場循環(huán)，當午間供暖需求下降，太陽能聚光系統(tǒng)將多余的熱量以85℃熱水的形式儲存在儲熱罐中，供太陽落山后供熱使用；夜間自22點至次日8點，谷電系統(tǒng)開始運行，經(jīng)供熱管網(wǎng)循環(huán)后的50℃水進入谷電系統(tǒng)，通過谷電加熱器對軟化水進行升溫加熱至85℃，熱水再次進入管網(wǎng)循環(huán)。由于夜間谷電電價僅為白天電價的1/3，因此用熱成本極低。
圖1 蘭州大成屋頂聚光集熱場
該套系統(tǒng)共承擔2萬㎡廠房供暖和7000㎡辦公、生活設施供暖需求，采用屋頂線性菲涅爾聚光太陽能作為主要供熱能源，低谷電作為輔助能源，在連續(xù)陰天和極寒天氣情況下開啟，保證冬季供暖連續(xù)性和穩(wěn)定性，同時配備以導熱油+水工質的儲熱系統(tǒng)，不需要使用任何燃料，真正實現(xiàn)“零碳”排放。
圖2 蘭州大成屋頂聚光集熱場全景
2012年，蘭州大成入駐蘭州新區(qū)，作為第一批入駐企業(yè)，公司自建了6噸燃煤鍋爐作為供暖用熱源，一個供暖季消耗燃煤費用約200萬元。隨后公司按照蘭州市“燃煤鍋爐改造”“煤改氣”等方案，自覺關?，F(xiàn)有燃煤鍋爐；同時公司作為一家新能源企業(yè)，依據(jù)自有創(chuàng)新技術優(yōu)勢，結合實際供暖需求和場地條件，依靠在公司廠區(qū)的廠房屋頂建設聚光太陽能熱利用及發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)在冬季晴好時天氣可以替代6噸燃煤鍋爐，滿足園區(qū)辦公樓、廠房及員工宿舍的供暖需要，非供暖季系統(tǒng)可用來發(fā)電或者解決公司其他用熱需求。
圖3 屋頂太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)集中控制室
自2017年起，蘭州大成徹底拆除燃煤鍋爐，對清潔供暖系統(tǒng)進行進一步優(yōu)化，擴建了供暖用儲熱系統(tǒng)，以滿足園區(qū)24小時供暖需求，同時連續(xù)陰天時采用夜間低谷電能源進行熱能補充；經(jīng)過改造的供暖系統(tǒng)可以完全滿足冬季連續(xù)的供暖需要。經(jīng)過2017年供暖季運行驗證，在天然氣嚴重缺乏導致全國天然氣不足，蘭州更是在最冷的天氣緊急啟動錯峰用氣、降溫供暖的措施時，蘭州大成因供暖熱源全部來自“太陽能+儲能+谷電”，不需要使用任何燃料，因此，供暖效果未受影響；平穩(wěn)、可靠的渡過了最冷的時段，完美保證了園區(qū)全部生產和生活設施的供暖需要。
圖4 多能互補清潔供熱系統(tǒng)導熱油儲罐
蘭州大成屋頂式“聚光太陽能+儲能+谷電”多能互補清潔供熱系統(tǒng)自原有蘭州大成屋頂式線性菲涅爾1MW熱電聯(lián)供能源站改造而來。蘭州大成屋頂式線性菲涅爾1MW熱電聯(lián)供能源站建設于蘭州大成廠區(qū)1、2號廠房屋頂，配備一套蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，裝機容量1MW；該項目冬季以熱電聯(lián)供能源站，為廠房及員工生活區(qū)解決全部供暖熱源，供暖面積3.3萬㎡，同時用于發(fā)電；其他季節(jié)項目全部用于發(fā)電，除供應廠區(qū)用電需求外，多余電量并網(wǎng)銷售。該項目本著節(jié)省土地資源的宗旨，實現(xiàn)了聚光太陽能電站建設的有機結合、提高了土地利用率，解決了聚光太陽熱能和屋頂結合的諸多技術難題和建筑本身的能源消耗，是分布式聚光太陽熱能應用的良好示范。該項目也是國內第一座并網(wǎng)的屋頂式聚光太陽能熱電聯(lián)供能源站。
圖5 屋頂太陽能熱電聯(lián)供能源站蒸汽發(fā)生系統(tǒng)
當前在國家、省市多項政策助力的推動下，蘭州大成結合企業(yè)園區(qū)的供暖工程樣板，已建設了多個多能互補全清潔供暖成功工程案例，驗證并持續(xù)優(yōu)化中高溫太陽能系統(tǒng)與建筑復合建設的優(yōu)化設計方案。“聚光太陽能+”多能互補清潔供熱系統(tǒng)可在眾多廠房、小鎮(zhèn)、園區(qū)等復制應用。未來蘭州大成仍將繼續(xù)不斷完善系統(tǒng)客戶化設計，持續(xù)降低成本，并提供多樣化的太陽能中溫熱利用解決方案；以核心自主技術創(chuàng)新，把將清潔、安全、可靠、經(jīng)濟的清潔供暖方式帶進“美麗中國”建設的千家萬戶。蘭州大成負責人如是表示。
