太阳能技术可以满足工业过程供热需求

太阳能技术可以满足过程供热需求，减少碳排放并提高美国工业部门的供热效率，从而节省多达15%至50%的能源。然而，由于工业部门的复杂性和缺乏工业能源数据，许多经济和技术问题阻碍了大规模部署。

国家可再生能源实验室(NREL)的科学家已经完成了对太阳能工业加工热(SIPH)技术的状态及其在国家范围内的潜在应用的首次详细审查，而迄今为止的研究重点是在全球范围内广阔的未来潜力。

NREL研究人员Colin McMillan，Parthiv Kurup，Sertac Akar和Robert Margolis以及西北大学，Carrie Schoeneberger和Eric Masanet的研究伙伴在文章“工业过程热的太阳能：技术回顾，分析方法”中发表了这些发现。 ，以及在美国的潜在应用”，该出版物刊登在《能源》杂志上。

马戈利斯说：“考虑到太阳能技术在能源系统中的潜在未来作用，工业是研究最少的部门。” “本文总结了用于工业过程热能的太阳能的文献，从而为思考太阳能如何在这一关键领域发挥更大作用提供了坚实的基础。”

工业过程加热是制造业中处理或转化原材料的基本步骤，约占美国制造业能源消耗的70%。几十年来，它主要通过化石燃料燃烧生产，2014年占报告的制造过程热能的90%，而1992年为92%。过程热需求的大约一半发生在中低温度范围内。

当前，热量需求较低的食品，饮料，金属和纺织行业安装的SIPH系统数量最多，尤其是在美国太阳能资源丰富的地区。

但是，研究表明，当今可用的SIPH技术，特别是太阳能和PV电加热，可以满足供热应用所需的各种温度。有机会将这些技术集成到清洁，烹饪和巴氏灭菌操作中。

麦克米伦说：“工业过程中使用的大部分能源都可能非常适合太阳能技术。这项研究为理解当前将太阳能技术与过程热需求相匹配提供了基础。” “它也确定了重要的研究问题，以分析在美国大规模采用这些技术的技术和经济潜力。”

将太阳能技术整合到工业部门中还可以提高过程加热效率，从而节省加热生产成本。太阳能可以弥补设备和产品的废热损失。像这样的废热回收系统的平均投资回收期通常不到两年。这项研究表明，许多工厂仍然选择不采用这些技术。

分析人士发现，采用SIPH的最常见障碍包括用于资本能源投资的预算有限，预算周期限制以及缺乏能效项目的专门工程人员。

为了继续理解技术和经济问题，分析人士建议未来进行研究，以将能效措施集成到SIPH模型中，并开发负荷曲线以使过程要求与太阳能相匹配。下一个优先事项是研究美国工业部门的生产成本和SIPH潜力，这会影响设施级别的决策。