张磊:集热管产品对于光热电站投资回报至关重要
发布者:CSPPLAZA | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 4650查看 | 2016-06-28 15:40:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:众所周知,真空集热管是线聚焦光热电站的核心装备,该产品的优劣到底会对光热电站的投资回报产生多大影响?它是如何影响的?针对上述业界关注的重点问题,常州龙腾光热科技股份有限公司全球营销总监张磊在出席中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA2016年会时给予了详细解答。在大会上张磊就“集热管对光热电站投资回报的影响”发表了主题演讲,并详细分析了集热管相关特性对电站运维成本的影响。

  张磊首先提到了集热管的光学效率,他表示,光学效率的高低直接影响一个电站的初始发电量,因此,在集热管的玻璃外管通常会镀上一层增透减反膜,这个膜就是让光线尽可能多的透过,玻璃管减反射涂层的增透能力和耐候性对光学效能有很大的影响,因为雨水的冲刷和风沙的侵蚀会损害这一层镀膜。针对这一问题,龙腾光热科技对症下药,对减反膜进行反复优化,经过优化的减反膜是一个亲水性的膜,有一个35度的水接触角,水是可以浸润进膜间隙的,把灰尘浸开。因为它的亲水性,简单的雨水冲洗,就可以把里面的灰尘给带走。

图:常州龙腾光热科技股份有限公司全球营销总监张磊发表演讲

  据张磊介绍,镀膜的亲水性可以相对保持干净,缩减清洗的次数,更加方便维护。由于每一次清洗、每一次擦试对这个膜是有影响的,它会在减反膜上产生划痕,甚至时间长了之后它会使这个膜脱落,膜脱落之后,玻璃基材的透过率只有90%、91%。而镀膜之后,它的透过率是96%以上,于此同时,清洗的人工、水、设备这些成本也都降低了。

  张磊还提到,由于玻璃外管是在不停跟环境接触的,摩擦清洗会使玻璃外管的透过率降低,从而影响到集热管的光学效率,因此,镀膜的硬度也是选择集热管需要考量的地方。

  除了光学性能涂层方面的影响,张磊表示,机械性能方面是否可靠也是影响电站投资回报的一个重要因素。机械性能是否可靠主要体现在两端波纹管的设计,在膨胀收缩的循环中是否会出现真空泄露的情况,如果管子坏了、漏了,更换是需要时间和成本的,都会影响发电量和成本。另外集热管的热稳定性将影响长期稳定的发电量,如果它的热稳定性不够高,虽然初期发电量可能很高,但是后期可能衰减得很快。

  “集热管需要保证涂层的高光学效率,以及低的热损失、质量稳定性、可靠性,才能更好地维持高效的、稳定的发电量的输出,同时尽可能低地降低运维成本。”张磊总结道。

下面刊出的是张磊的发言全文(根据速记和视频资料整理)

  今天很荣幸有机会给大家介绍一下龙腾光热科技以及我们的RTUVR集热管,集热管的可靠性将如何影响光热电站的投资回报,我想用最简单的语言从这个角度跟大家分享一些我们的见解。各位生活中可能有一些类似的经验,比如说我曾经买过一台笔记本,这台笔记本买得很早,差不多是在2006年的时候,当时英特尔双核CPU刚刚出来,第一代的双核,它很昂贵,它的各项参数都很棒,但是它的散热很差,我用起来经常会死机,说明靓丽参数下,它的可靠性却并不怎么样,那就是设计的问题,我想集热管也有类似的可靠性问题需要解决。

  在介绍集热管产品之前,我先简单介绍一下我们公司。龙腾光热科技以真空集热管为主要产品,围绕集热管产品我们还拓展了其它业务,如槽式集热场和菲涅尔集热场,槽式集热场方面我们主要是做光场的集成,服务于槽式电站。关于菲涅尔,这是一个小型化的菲涅尔系统,我们是用在中高温的热利用上面,这套系统我今天就不过多地做介绍了,它是一个可以不借助任何锅炉,或者其他的热源,用太阳能直接产生高品质蒸汽的一套技术。

  这是我们全球的合作伙伴和研发体系;我们公司座落在江苏常州,离上海一小时车程;这是我们在内蒙的光热技术工程示范基地,2012年的时候在内蒙建设了我们第一条标准的600米槽式示范回路。SBP是我们的合作伙伴,我们在聚光器设计,欧洲槽设计方面合作,SBP是全球业绩领先的结构设计公司。我们的集热管在全球最权威的检测实验室QUARZ(德国宇航中心DLR)做全套的光学效率和老化性能检测,西班牙PSA是集热管在线测试场,FrauhoferISE也是在德国,是全球最权威的光学涂层检测的实验室。另外,我们在德国战略投资了一家公司IndustrialSolarGmbh,它是从九几年开始做刚刚我提到的分布式菲涅尔小型系统的研发,现在我们在全球一起开发基于菲涅尔的供热与制冷项目。

  接下来介绍一下我们的集热管工厂,大家知道集热管的生产设备在目前市面上有成套的、现成的生产设备,并没有为集热管的生产去完全优化,我们一整套设备最大的特点是全部由我们自己根据集热管产品的工艺特点而去做的优化设计。所有的设备由我们自己进行设计、集成。这样做的好处显而易见,我们可以对质量更好地把控,因为我们更加了解集热管生产的工艺;另外它的生产灵活性非常强,后面我会做一些介绍。还有一个很大的好处,它会比购买成套的设备更有性价比,并且不会受制于成套设备的供应商,因为他们的供货期可能要两年,所以这意味着我们的扩产会非常方便,非常快。细化一点来说,首先大家看到的这个是我们的镀膜生产线,它是一个柔性的镀膜生产线,非常地灵活,我们这一次在室外展台上展出了全球最长的五米四长度的集热管,就是出自这台镀膜设备,它最大的特点是单根镀膜最长可以镀五米四。目前这条镀膜产线最大的年产量是十万只,最大镀膜内径是110毫米,我们展台上展示的是90毫米内径的产品,成熟的槽式技术一般采用标准产品,70毫米口径,4米长。

  大家知道集热管是否可靠,它的一个非常关键的部位在于玻璃和金属的封接,这个部分是最难控制、最难去掌握的,我们使用全自动的玻璃金属封接工艺,全自动的工艺保证了工艺质量的一致性、非常地可靠,并且在恶劣环境有更强的适应性,为此我们也做了大量的实验去论证它的一个可靠性,后面我也会再分析。

  刚才提到我们灵活的生产线,它怎么灵活?我们的标准产品是4米长度,70毫米的内径,最高运行温度是450℃,适用于导热油介质,也是目前全球应用最多的一款集热管,我们可定制的选项非常多,最大的长度可以做到五米四,最大的内径可以做到110毫米,最高的运行温度550℃。可以定制不同压力、不同介质的集热管。比如说为熔盐、为直接水蒸气的系统都可以做这样的定制。

  我接下来着重讲集热管怎么会对电站投资回报造成影响?它是如何影响的?首先集热管最主要的几个特性,或者说它应该具备的特性首先是它的光学效率要足够高,这影响一个电站的初始发电量;另外是它的热稳定性,热稳定性影响的是长期稳定的发电量,如果它的热稳定性不够高,它的衰减就会比较快、比较严重。虽然初期发电量可能很高,但是它可能会衰减得很快。

  另外来说说玻璃,实际上集热管外面的玻璃管是在跟环境直接接触的,所以这个玻璃管的减反射涂层的耐候能力,还有它的增透能力对光学效能是有很大影响的。当然最重要的是集热管的整体设计,尤其是两端,刚才我们提到一个金属和玻璃的封接,这是最难控制和最关键的点,另外,波纹管也是容易出现问题的一个薄弱环节,它和玻璃减反涂层的靠靠性都会导致后期发电量的衰减乃至影响整个电站的运维成本,所有这些会影响电站投资回报的因素,包括集热管该具备的效能,我们都通过这几家欧洲最权威的实验室做检测去论证。

  当然各位注意到这里还有一个CPVT是国家太阳能光伏产品质量检测中心,在这里我们会做一些玻璃管以及玻璃镀膜的相关检测,因为目前国内还没有专业的、专门去测试真空管玻璃的实验室以及试验方法,所以我们参考光伏,因为光伏玻璃也有类似的诉求。

  这是一些检测报告的展示,首先是吸收率和发射率,我觉得有兴趣可以看我们的宣传册。简单介绍一下在德国宇航中心怎么测试一根集热管是否高效,首先会做一些整管性能的测试,包括光学效率和热损失。我们知道集热管的功能就是需要让热量尽可能多地吸收进来,尽可能少的散射出去。所以在这里我们主要测试光学效率和热损测试。在DLR的检测当中,有一根肖特的工业标准管DLR70,以你实测的光学效率去比照这根标准管的光学效率
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