中国矿业大学新能源材料顾修全课题组合作研发出高效太阳能辅助光热供蒸气及重整制氢技术与装备。

一、太阳能辅助供蒸气系统

1. 技术原理

    利用中国矿业大学课题组开发的新型集热纳米材料、系统实现利用太阳能将水加热成180℃~270℃的蒸气，用作化工合成产品或给家庭供暖。当加装在常规燃气、燃煤锅炉的前端，可以实现将蒸气加热到稍低于燃气、燃煤所提供的温度，从而达到节约燃气、煤的效果，也能有力地缓解我国冬季用煤紧张的局面。

2. 技术优势

    单台设备（造价45~50万元）占地200m2，日产180℃蒸气0.8吨。

    按照东部地区每年平均日照时数200天核酸，每年可提供蒸气达160吨，再以每吨蒸气200元计，则每年节省费用32万元。保守估计2年回收成本。

    最大的优势体现在可以与传统锅炉结合使用，利用太阳能集热器作为前端供热，不仅后端锅炉和供应蒸气的管路可以继续使用，还能克服阴雨天、夜晚缺乏太阳能所带来的挑战。

3. 应用场景

    北方某天然气供热厂，平时燃烧天然气为城市供应暖气，冬季往往面临供暖不足的紧张局面，那么严寒天气只能用电加热，电价高昂带来成本的急剧提高。采用太阳能辅助提供热量生产水蒸气，则能有效节省天然气及电能，从而减少企业开支。

二、太阳能辅助甲醇重整制氢气系统

1. 技术原理

    利用中国矿业大学课题组开发的新型光热催化材料、集热镜实现利用太阳能将甲醇和水的混合物加热到280℃以上，使两者发生重整反应生成氢气和一氧化碳，去除一氧化碳就可以得到纯净氢气。当加装在常规甲醇重整制氢的前端，可以实现将甲醇和水的混合物加热具有一定温度的蒸气，从而达到节约燃气、煤的效果，达到为企业节省能耗的目的。

2. 技术优势

    制氢成本含设备折旧费用大约为13元/千克，而电解水制氢的成本约50元/千克，甲醇制氢成本20元/千克。

    最大的优势体现在可以与传统甲醇制氢装备结合使用，利用太阳能集热器作为前端供热，不仅后端氢气和其它气体的分离纯化系统的正常使用，能够及时地为厂家合成化工产品或原料药提供低成本的氢气，即制即用。加装太阳能辅助制氢的设备一天产生氢气2000立方米（合180Kg）。

3. 应用场景

   北方某制药厂，过去利用甲醇重整制氢，需要消耗大量的天然气用以加热甲醇使其升高到足够的反应温度（通常在500℃以上）。我们帮他加装了前端太阳能辅助供热系统和催化剂材料，不仅降低了反应温度，提高了产氢速率，而且大大地降低了原有设备的能耗。相当于我们的设备（聚光镜、反射镜）将甲醇和蒸气温度提升至240℃，再稍微用传统的天然气供热设备加热一点点，就可以使设备反应产生氢气，能耗下降了接近80%。阴雨天和夜间仍采用传统燃气式供热设备重整甲醇制氢。

三、太阳能辅助玉米烘干系统

1. 技术原理

    利用中国矿业大学课题组开发的新型太阳能集热反应装置实现利用太阳能将空气加热到120~140℃，使粮食烘干。当加装在常规粮食烘干机器的前端，可以实现将空气加热到一定温度，从而达到节约燃气、煤的效果和为企业节省能耗的目的。

2. 技术优势

    能耗低，几乎不需要使用任何煤、天然气或电能；占地面积也能通过利用晒谷场的空地或屋顶空闲场地实现；投资小，600平方的场地安装设备大概仅需投资60万元，就能实现日加工粮食30吨的产能要求。

3. 应用场景

某玉米烘干场，过去利用燃气烘干粮食，烘干费用大概是0.15~0.18元/公斤粮食。安装太阳能辅助加热空气烘干系统以后，几乎不需要燃气供应和电能消耗，日节省费用4000元，半年就已经收回成本。

来源：矿大人