太阳能热能 – 工业和商业的无二氧化碳热能

工业和商业的太阳能工艺热是热转变的重要选择。研究表明，德国的收集面积为1亿至1.5亿平方米。卡塞尔大学的巴斯蒂安·施密特和菲利克斯·帕格（Felix Pag） 告了他们对太阳能服务器当前项目的贡献以及最先进的技术，成本效益和资助计划。

根据温度分配工业最终能源需求

与单户和多户住宅类似，热量也占工业和商业总能源需求的最大份额。尽管热量的CO2系数非常低，但工业中与能源相关的CO2排放量中有一半以上可归因于化石原料的燃烧以提供热量。为了实现必要的脱碳，必须强调的是，风能和光伏发电能力的（缓慢）扩张正在改变电力方面？几乎会自行减轻公司的二氧化碳负担，而无需公司自己采取行动。供暖部门的情况则大不相同。在这里，每个小型或大型公司通常都有自己的基础设施，由它负责。如果必须更换化石锅炉，新的燃气锅炉通常只是简单地进入锅炉房 – 甚至没有考虑（部分）脱碳。之后，加热窖通常在接下来的20年内保持不变。

对太阳能过程热的各种潜在研究表明，太阳能集热器在工业，贸易和商业中的市场是巨大的。四分之一的工业热需求处于低于150°C的温度水平，因此可以很容易地被太阳能热能覆盖。这导致为规划人员和安装人员提供1亿至1.5亿平方米收集器面积的市场潜力，必须在未来几年内开发。

各种集热器技术已实现的太阳能过程热电厂的具体投资成本

从行业角度来看，市场关闭的一个主要障碍是分期过高。作为市场激励计划的一部分，联邦经济和出口管制局（BAFA）通过低息贷款的还款补贴，支持在工业和商业中安装太阳能热系统，占投资总额的50%。除工厂技术外，符合条件的投资还包括规划、液压集成和安装。由于这种广泛的支持，在工厂的运行寿命内至少20年可以产生高个位数的储蓄回 ，但需要大量的初始资本投资，由于目前化石能源价格较低，最早可以在五到七年后收回。

与光伏系统相比，太阳能热系统技术可能因应用而异。因此，无法提供有关预期投资的一般信息。根据收集器类型，系统连接，集成以及所选的供应商，太阳能过程加热系统的必要投资可能会有很大差异。对以前实施的大型系统（>100 m2）的评估显示，交钥匙成本分散在每平方米收集器面积350至900欧元之间。资金还大大降低了实际成本。对于那些希望用太阳能加热其生产过程的公司，但没有必要的资金或投资回收期过高的公司，可以提供各种公司，这些公司也可以在承包解决方案中提供太阳能热系统。

考虑到目前的融资计划，大型发电厂的太阳能热发电成本通常低于5欧分/千瓦时，在理想情况下，甚至可以达到3欧分/千瓦时。然后，这个热价将保持恒定至少20年，这意味着太阳能过程的热量已经比化石热供应更便宜。随着化石燃料价格的预期上涨，这种成本优势正变得越来越大。如果过程以电力方式提供热量，则当切换到水引导加热系统与太阳能系统结合使用时，经济效率会更好。

在2012年作为市场激励计划的一部分，对太阳能过程加热发电厂建设的投资实行上述50%的补贴后，市场在最初几年最初发展良好。相比之下，在2015年和2016年，这一领域的投资大幅下降，加上油价暴跌。2017年和2018年上半年现在看起来都更有希望了。这不仅反映在植物数量的增加上，也反映在植物数量的不断增加上。目前最大的工厂拥有1313平方米的空气收集器，用于木屑和干草捆干燥。目前最大的水引导太阳能过程加热装置，面积近1000平方米，目前正在弗莱堡的Rothaus啤酒厂完工。

德国太阳能工艺热的市场开发。每年批准的工厂面积（m2）（蓝色）和批准的工厂数量（红色）

然而，该工厂预计将在今年被取代为领跑者，因为计划再增加两个面积超过1000平方米的工厂。自 2012 年以来，总共有近 15，000 m2 的收集器面积安装在 230 多个系统中。另一个5000平方米的建筑目前正在规划或实施中。由于一些除尘器场在2012年之前已经在工业中实施，因此可以假设约25，000 m2的除尘器将在年底前有效地避免工业和商业中的二氧化碳排放。与现有潜力相比，这只是沧海一粟，但有望成为强劲增长的基础。

德国最常见工艺热应用的总和平均安装集热器面积

看看所使用的收集器技术，就会发现平板收集器仍然领先于游戏。几乎一半的安装区域基于平板收集器。真空管收集器和空气收集器各占四分之一。然而，这两种技术在总扩张中的份额近年来稳步上升，而平板收集器份额稳步下降。

近年来对市场的分析表明，已经有几个占主导地位的应用。大约80%的系统安装在动物育种，汽车清洁，生物质干燥和其他工业清洁和洗涤过程中。生物质干燥以超过100 m2的高平均收集器面积（主要是空气引导收集器）而突出，而在其他区域，通常安装收集器面积小于50 m2的系统。这些应用表明，即使在当前条件下，也可以利用某些行业的潜力。由于良好的体验，一些企业集团已经决定一点一点地晒出他们的 站。

该工具计算储罐和收集器的适当尺寸，并提供初始产量估算。这为决定太阳能过程加热系统是否有意义以及是否应在初步规划方面采取进一步措施奠定了坚实的基础。为了简化随后找到合适规划师和顾问的途径，目前正在开发一个数据库，其中包含德国已经建立的所有系统，包括已建立的规划公司的联系方式。这将在今年年底之前以德国地图的形式提供，并且可以免费访问。

在过去两年中，太阳能过程热的标准化和市场准备迈出了重要的一步，其中来自工业界和科学界的专家在新的VDI指南3988“太阳能热过程热”中汇编了有关组件，设计，操作和盈利能力计算的最新技术。该指南的结构基于太阳能过程加热系统的规划过程。根据必要基础的确定，可以初步估计是否有可能进行更详细的审议。在进一步的过程中，给出了收集器的选择以及太阳能热系统与现有加热系统的尺寸和液压集成的信息。考虑到粗略的成本估算，为设计，批准和执行计划创建了决策基础。该指南为所有规划步骤提供了有价值的信息，并通过示例，清单和具有标准值的计算方法进行了说明。目前，VDI指南是绿版的，即它将在明年初获得指南的完整状态之前，将受到公众反对程序的约束。

BDI今年（2018年）委托进行的“德国气候路径”研究强调了太阳能热能的相关性。该研究确定了实现德国减排目标的经济上具有成本效益的方法。虽然超过80%的检查措施具有积极的二氧化碳避免成本，但太阳热显示出不同的情况，用于工业以及家庭和商业，贸易，服务（GHD）部门。在这里，经济效益明显高于成本。该研究还强调了可再生能源（RE）热电（CHP）与热电联产（CHP）工厂日益组合的需求。自今年以来，新的融资模式“创新热电联产”已在全国范围内推出，以促进热电联产厂与可再生供热技术的结合，从经济角度来看，迄今为止，这种技术几乎没有兴趣。

功率范围为 1 至 10 MW埃尔 如果使用相关比例的可再生热能（太阳能热能、热泵、环境热能），则在较长的供资期内，电力上 电费的附加费可能会大大提高。虽然排除了发电的自耗，但从工业经济的角度来看，这种支持模式也可能非常有趣。来年，将首次招标高温范围内的创新型热电联产。细节仍在制定中，但已经很明显，太阳能热能也将在这里发挥决定性作用。