反射镜的选择之道:高品质超白玻璃
发布者:本网记者Spark | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 1评论 | 10704查看 | 2015-11-06 17:27:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:暂别正被严重雾霾笼罩的首都北京,CSPPLAZA记者应邀奔赴空气中弥漫着海洋味道的海滨城市大连。飞驰的高铁带来的便捷让记者颇有感怀,正处关键发展阶段中的中国光热发电行业未来是否有可能再造一个“高铁神话”?

  光热示范项目正在积极推进中的中国光热发电行业似乎迎来了有史以来最佳的发展机遇,但尚无成熟商业化光热电站建设经验的尴尬现实却不禁让人捏了一把汗,光热示范项目的质量将很有可能左右未来整个行业的发展走向。此外,虽然中国光热发电行业产业链的架构已初步成型,但不可回避的现实问题是,一些国产光热发电关键装备的性能与可靠性还没有经过充分的验证,如何选择最可靠的光热装备来保障光热示范项目成功建设将是示范项目业主们面临的重要问题。

  CSPPLAZA记者此次大连之行也与上述问题相关,11月5日,在光热发电关键装备反射镜生产原片——超白玻璃产品的全球领先制造商旭硝子特种玻璃(大连)有限公司(简称旭硝子大连,是AGC集团的全资子公司),汇聚了成都禅德太阳能电力有限公司(简称成都禅德)、浙江大明玻璃有限公司(简称浙江大明)、山西国利天能科技有限公司(简称国利天能)等几家主要的中国光热发电反射镜制造商,并同期举办了“太阳能热发电反射镜技术研讨会”。此外,中广核太阳能开发有限公司、青海光热电力集团有限公司、天津滨海光热发电投资有限公司、浙江中控太阳能技术有限公司、北京兆阳光热技术有限公司、内蒙古能源建设投资(集团)有限公司、百吉瑞(天津)新能源有限公司、上海电气电站集团等多家光热企业代表也参与了此次活动。


 

图:研讨会现场


 
图:参会代表合影

  反射镜作为光热系统中用量最大的核心组件,其产品性能与质量对光热系统的实际运行效果有直接影响,甚至有可能会决定光热发项目的成败。对于如何才能生产出高性能的反射镜这一问题,此次参会的反射镜厂商一致认为:高质量的超白玻璃原料是非常必要的前提条件和基础。那么高质量的超白玻璃需要具备哪些条件,如何才能生产出满足光热反射镜生产需要的高质量超白玻璃产品呢,或许在全球光热发电领域市场占有率达60%以上的AGC集团可以提供答案。

  在交流会上,旭硝子大连战略计划与新事业开发部部长张保祥首先向大家介绍了旭硝子大连公司的基本情况。旭硝子大连1995年正式投产,主要生产和销售建筑用、汽车用、各种工业用的透明浮法玻璃、太阳能光热发电反射镜用高品质超白浮法玻璃、以及太阳能光伏用的TCO镀膜玻璃、建筑及工业用在线低辐射镀膜节能玻璃。

  在全球光热发电领域,AGC超白玻璃已经在国内外众多知名光热发电项目上有所应用。基于在光热发电领域多年参与总结的经验,张保祥介绍,应用于光热发电行业的超白玻璃应具备高透过性、高耐久性和低自爆率等特点。

透过率高达91%以上

  在透过性方面,AGC超白玻璃的太阳光全光谱透过率在普通超白浮法玻璃的基础上进一步提高了1.5%,显著提高了光电、光热转换效率。会议当日正逢旭硝子大连生产线生产光热发电行业使用的超白玻璃,CSPPLAZA记者与参会人员也实地了解了当日出产产品的相关参数。从检测数据来看,AGC超白玻璃的关键指标全光谱透过率(TE)非常稳定,且达到了国际顶尖水平。

  据旭硝子大连总经理赵彬介绍,超白玻璃分为建筑超白玻璃和太阳能超白玻璃两种,根据用途不同两者的加工工艺和关注指标具有明显差异,就目前来看,国内太阳能超白玻璃制造领域旭硝子大连处于绝对的领先地位。

  此外,在参观旭硝子大连生产线过程中还发生了一个小插曲,务实的青海光热电力集团公司董事长吴隆毅提出了现场检测旭硝子超白玻璃的要求,并和旭硝子方面一起从当日生产的超白玻璃中进行了随机抽样。通过检测,随机抽取的样品的可见光透光率(TL)和全光谱透光率(TE)均达到了国际一流水平,相比业内其他品牌的超白玻璃要高出1%左右。

  这个数据意味着什么呢,让我们来看看旭硝子方面给出的数据。假如以投入运行一个50MW的槽式光热电站为例,超白玻璃全光谱透过率每额外提升1%,光热反射镜的反射率至少提升1%,该电站在其25年的寿命当中,可获得的额外经济效益的计算结果如下:50MW*1000(MW换算成KW)*5000h*0.01(1%)*1.2RMB/ KWh(上网电价)*25年=75,000,000RMB。(不考虑设备运转,传储热介质选择等因素)   

 
图:参会嘉宾现场检测旭硝子超白玻璃产品

至关重要的反射镜耐久性


  光热发电项目的运行寿命一般在25年以上,像美国加州早期建设投运的SEGS电站已经运行了30多年。要想保证光热电站长久稳定运行,装备的可靠性和耐久性是重中之重,反射镜要想具备良好的耐久性,无疑需要具备耐久性的超白玻璃原料,尤其是对于适合开发光热项目但风沙较大的中国西北部地区自然更加重要。
  为了生产出符合中国光热发电行业需要的超白玻璃,提高产品的耐久性,旭硝子大连坚持不断地优化原料配方,最终大幅提升了玻璃的抗风化能力,保证了光热发电反射镜可以在大温差、多风沙、多雨雪等恶劣气候环境下稳定运行,显著延长了设备的使用寿命。

  在这方面,旭硝子大连的国内客户浙江大明所做的相关试验或许能够说明问题。浙江大明在高温高湿的环境下分别选择了AGC超白玻璃和某国内超白玻璃进行耐久性试验,结果显示:AGC超白玻璃透光率在试验250小时之后衰减0.5%,试验2000小时后衰减0.77%;而某国内同类产品透光率在试验250小时之后衰减1.5%,试验2000小时后衰减3.23%。浙江大明太阳能事业部总经理王朝阳表示,超白玻璃的耐久性将对反射镜产品的长久稳定运行产生重要影响,如果反射镜产品的耐久性存在问题,将会增加反射镜更换频率并影响系统正常运行,最终会给项目业主带来极大的管理不便和经济损失。
 
图:高温高湿环境下AGC超白玻璃的测试结果对比

可加工性好且自爆率极低

  除了拥有高透过率和强耐久性以外,AGC超白玻璃在降低产品自爆率方面也有独到之处。他们通过精细的原料控制,使硫化镍及其他杂质的含量大大降低,将自爆率降到极限,达到世界一流控制水平,为光热电站的安全稳定运行增加了又一重保障。

  另外,旭硝子采用了世界尖端浮法玻璃制造技术,确保了玻璃基片的品质保障,生产出易弯曲和热强化/钢化的玻璃产品,以保持制镜后平滑的光学表面,深加工非常容易,且为高反射率提供了保障。旭硝子大连副总经理杨继宏表示,“对于槽式镜最为关键的面型精度,原片的平整度是最为关键的基础影响因素,只有平整度优秀的原片,辅以优秀的加工工艺,才能生产出高精度的槽式抛物面镜。”

中国市场的广泛认可

  由于具备上述多重优势,AGC超白玻璃在参与国际光热发电项目的业绩基础上,也逐渐吸引了中国光热发电反射镜厂商的目光,并得到了众多国内反射镜制造商的广泛认可。

  成都禅德常务副总经理吴世元表示,采用AGC超白玻璃生产的反射镜无论在反射率和耐久性方面都得到了第三方检测机构DLR的高度评价,但美中不足的是AGC超白玻璃价格相对较高,希望未来在成本控制方面与旭硝子大连一起努力,争取为中国光热发电项目提供性价比最高的反射镜产品。


  浙江大明CSP事业部总经理王朝阳则表示,该公司自进入光热发电领域便开始多方寻找并研究国内外主要的超白玻璃生产商,但通过对玻璃透过性能及耐久性等参数进行严格检测和筛选之后,最终选择了旭硝子大连作为合作伙伴。


  此外,国内反射镜制造商武汉圣普太阳能科技有限公司和国利天能在经过多方尝试之后也最终选择了旭硝子大连作为合作伙伴。


  高性能超白玻璃的生产秘诀


  AGC超白玻璃为何能够叱咤全球光热发电市场,战胜众多国际品牌以及国内竞争对手的秘诀到底有哪些呢?带着这些疑问,记者记者对旭硝子大连公司进行了更加深入的了解。


  据了解,旭硝子大连采用了旭硝子AGC集团的世界尖端浮法玻璃制造技术,并配备了一流的设备和控制系统。此次大连之行,记者现场参观了旭硝子大连投资1.35亿美元安装的全进口浮法玻璃生产线,并实地参观了关乎玻璃生产质量和工艺水平的关键设备——玻璃窑炉,为了生产出高品质的超白玻璃,旭硝子大连专门采用了旭硝子AGC集团独特设计的玻璃窑炉。据张保祥介绍,目前旭硝子大连每年可生产超白玻璃2500万㎡,大约可以满足2.5GW光热电站的建设需要。


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图:旭硝子大连投资高达1.35亿美元的全进口生产线


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图:旭硝子大连光热专用超白玻璃正在批量化生产


  此外,据杨继宏介绍,旭硝子不但拥有超一流的生产设备,还非常注重一流操作人员的培养。不管是管理人员,还是一线员工,每年旭硝子都会组织进行大量的专业培训,确保一线员工和管理者始终保持最佳的技能水平和管理状态。


  正如旭硝子大连总经理赵彬所讲:“要把产品生产出来不是难事,但要保证第一片玻璃,第一百片玻璃,甚至第一万片玻璃保持始终如一的高品质,就非易事了。”也许正是因为对生产出高品质产品的渴望和执着,才促使旭硝子大连能够去注重更多的细节,不断完善自我,而这或许也是AGC集团得以延续上百年而始终屹立不倒的重要原因。


  将进一步降低产品价格


  对于采购方而言,选择反射镜产品考虑的因素无非就两个,一是产品质量、可靠性和耐久性,二是价格,综合而言就是产品的性价比。对于第一点,旭硝子大连已经给出了真实的答案,但在产品价格方面,据CSPPLAZA了解,国内众多采购方认为.l其价格依然偏高,价格问题已成为旭硝子大连必须面对并给出答案的一个关键问题。


  对反射镜生产商而言,玻璃原片的采购价格是反射镜成本构成的最大一部分,在竞争激烈的国内反射镜市场,一方面要保证产品的质量、一方面要顾及产品的成本,如何面对这种选择?


  王朝阳认为,“选用高质量的玻璃原片生产反射镜,是对业主负责,如果因为原片问题导致反射镜的质量、寿命出现问题,影响的最终是项目的收益,最终可能导致建了一批滥项目,对光热行业将产生极为不利的影响。因此,即便在价格压力下,大明依然坚持选择高质量的原片,生产高质量的反射镜。”大明是参与国际光热发电市场程度较高的一家国内厂商,王朝阳认为,“国际光热项目的反射镜采购对各项指标的控制非常严格,而国内采购方对此的认识还不够。这是因为国内采购方还没有深刻意识到产品的选择对项目将带来的最终影响有多大。”


  对一个商业化光热电站而言,最终需要考量的是采用高质高价反射镜产品对项目带来的最终经济增益是否能够覆盖并超出采用低质低价产品带来的收益损失。质量较次的反射镜可能导致电站发电效率降低,项目运维成本显著增加。


  此前,由于国内光热市场未能启动,旭硝子大连的出货量也未上规模,对于玻璃这种规模化效益极为显著的产品而言,规模化实际上就意味着低成本。考虑到当前国内光热发电市场正逐步趋好,旭硝子大连方面表示,旭硝子大连一方面可以通过批量化大规模生产降低生产成本,也愿意进一步压低自身的利润空间,为中国市场供应高性价比的超白玻璃原片。

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hj007
高透过超白玻璃固然是影响银镜重要性能,但是目前采用化学方法沉积的膜层结构单一,注定了银镜在400-1000nm波段平均反射率难以超过95%。膜系结构的突破也是银镜未来发展的重要方向!!!
2015-11-07 10:04:37
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