揭秘反射镜生产全流程及如何助力光热实现规模化和可持续发展
发布者:Catherine | 0评论 | 1064查看 | 2024-06-06 17:55:49    

4月25日,2024第十一届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会在内蒙古呼和浩特盛大召开,内蒙古百川光热科技有限公司董事长张锋出席会议并作主题报告《反射镜等镜场核心装备助力光热行业规模化和可持续发展》。


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图:张锋


反射镜作为镜场核心装备对成本及运行的影响


作为光热发电的核心设备之一,反射镜品质直接影响着电站投资及收益。


在光热电站的投资中,聚光系统成本占比约50%,其中反射镜约占比10%,降低镜场投资可以从提高反射镜性能及降低反射镜成本两方面考虑。


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张锋指出,提高镜面反射率及降低运行周期内反射率衰减,将直接决定电站的最终收益,而在相同发电量的情况下,提升反射镜品质也可减少镜场面积,从而降低初投资。


同时,反射镜的品质也决定着光热电站全生命周期的集热效率。


光热电站的选址通常位于高辐射、昼夜温差大、风砂、雨雪等自然环境较恶劣的西北部地区,要在此环境下稳定运行超过25年而不产生或产生极少衰减,这对于反射镜的耐候性、耐冷热交变性能提出了极高要求。


反射镜的成本构成


目前主流反射镜为六层结构,分别为超白玻璃、镀银层、镀铜层、油漆层(三层漆各自的厚度一般要求大于30微米)。


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图:反射镜的成本构成


玻璃层采用低铁、高透过率、低自爆率的光热超白玻璃。


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图:超白玻璃


银层为反射层,是反射镜得以高效反射阳光的根本。


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图:镀银


铜层为保护层,作用是将反射层银层与空气隔离,防止银层氧化,并抵挡一部分紫外线,同时提高了油漆的附着力。


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图:镀铜


底漆为丙烯酸树脂,主要作用是耐腐蚀性(耐化学保护);中漆为醇酸树脂,主要作用是耐机械外力(耐物理性);面漆是聚氨酯,主要作用为耐候、耐紫外线照射、耐外力刮擦等。


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反射镜产品的工艺流程


▍曲面镜制镜工艺


曲面镜制镜工艺由磨边、清洗、加热、贴片到包装等全过程组成。


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图:曲面镜制镜工艺


张锋表示,严格的过程把关,精益求精的工艺要求,精准的用量控制,是产品质量的保证。


钢化反射镜的技术性能优势包括:(1)增强机械强度,降低镜子破损率;(2)增强操作工人在安装、维护时的安全性;(3)可承受更大的风荷;(4)有效减少微裂纹带来的镜子破损。


▍平面镜制镜工艺


张锋介绍,平面镜的主要生产流程包括预处理、镀银、镀铜、镀漆、出厂,具体如下:


预处理:上片-磨边-玻璃预清洗-抛光清洗-冲洗-前清洗-敏化-冲洗;


镀银:镀银-冲洗;


镀铜:镀铜-冲洗-强风吹干-玻璃烘烤-玻璃风冷;


出厂:镜面酸洗-镜面清洗-强风吹干-喷码-喷隔离粉-下片/质检-包装-出场/入库。


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影响反射镜的关键因素主要包括磨边,弯曲钢化,制镜、背漆涂层,粘接等,具体如下:


磨边:产品尺寸精度;


弯曲钢化:面型精度是电站高效率的关键;


制镜、背漆涂层:高反射率,强耐候性;


粘接:对胶层厚度的精准控制和粘贴物位置的精准控制。


反射镜产品的工艺和质量控制


张锋指出,反射镜产品的工艺控制包括原辅物料、生产过程、实验室检测及成品检验控制。


原辅物料方面,首先是供应商的选择,张锋表示,百川光热反射镜原片、背漆、化学原料、粘接剂等原辅物料均采用国内外知名大厂品牌;其次,对供应商进行严格筛选、把关,按照《供应商准入管理程序》评审、准入,定期测评、打分,列入《合格供应商名录》进行分级、分类管理;原辅料质检按照《检验管理程序》及“各物料检验操作规程”进行检验,经过检验的物料依据“各物料检验控制标准”,判定其符合性。


生产过程方面,一是质控参与镜线、生产工艺评审以及首件检验确认、小批量试产、正式量产、出厂检验各个阶段;二是按照质量管理程序、方法和工具,对各个工序和环节进行管控;三是镜线、粘接线执行“自检”制度,“自检”不良品不流入下道工序,下一道工序不接收上一道工序的不良品;四是对生产过程进行跟踪、巡检,发现“不符合”及时要求采取“纠正措施”,并监督其实施过程与效果,确保“不符合”及时“关闭”;最后对生产过程中的“关键质控点和特殊过程”进行重点管控和有效管理。


实验室检测方面,百川光热自建聚光反射镜检测实验室,引进CSPservices等国际先进的实验检测设备,如高低温循环试验箱、恒温恒湿箱、醋酸铜加速盐雾箱、重型盐雾试验箱等,可对反射镜面型精度、反射率、耐候性等进行持续测试并不断提升产品性能,为产品质量保驾护航。


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百川光热的实验室配备了视觉检测、耐候性能测试、力学测量、几何测量等系统类设备和工具;检测仪器设备均经过权威“第三方机构”校准,专人管理,定期“维护保养”。


成品检验控制方面,下线产品按照“产品检验操作规程”和“产品质量控制标准”的规定进行检验和判定;产品包装履行《产品包装规范》、《产品追溯性管理程序》;检验不合格的产品不允许进行到下一工序或者出厂;经检验合格待发货的产品,包装后出具《检验报告》和《合格证》,并做好相应记录。


此外,产品出厂严格执行授权放行流程。


反射镜产品成本下降空间


张锋指出,超白玻璃是反射镜成本占比最大的部分,约占40%~50%,超白玻璃原片可以通过批量连续生产降低成本,稳定质量。


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硝酸银原料约占反射镜成本20%~25%,且价格波动较大,最近呈上涨趋势。目前反射镜背漆多采用进口,约占制镜成本的20%~25%,通过改良配方、国产化替代等手段将会有较大下降空间。


运输方面,运费在反射镜成本中也占有相当大的比重——运距越短,成本优势越大。


关于百川光热:


内蒙古百川光热科技有限公司在2022年成立于内蒙古鄂尔多斯市蒙苏经济开发产业园,公司现已具备1000万㎡/年优质光热聚光反射镜产能,包括平面镜650万㎡及曲面镜350万㎡。


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百川光热的曲面镜车间占地面积10000㎡,年产能350万㎡。核心设备覆盖美国Glasstech热弯钢化炉、德国Kloepper银镜生产线、瑞士Bystronic磨边机及ABB机器人。


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图:百川光热曲面镜生产线


百川光热平镜线可根据客户要求定制1.8mm-6mm厚度内的反射镜产品,最大产品规格可达3660mm*2600mm,同时配备高精度、全自动、一体化粘贴线。产品通过德国DLR、西班牙PSA等多项国内外权威机构认证检测,产品性能与技术参数均领先行业标准。


公司的核心团队平均拥有15年以上的反射镜生产及管理经验,并参与设计、安装、调试了国内首条槽式镜线和产能最高的塔式镜线。


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图:百川光热平面镜生产线


百川光热立足于光热聚光反射镜装备制造的同时,协同公司集团资源与北京工业大学科研力量,深入推进零碳能源动力岛、零碳工业蒸汽利用、太阳能分布式供暖、熔盐储能以及“光热+”综合能源项目的开发与建设,致力于实现全产业链的纵深布局,为推动我国新型电力系统、新型储能系统的建设贡献力量。


2024第十一届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会4月25-26日在内蒙古呼和浩特香格里拉大酒店盛大召开,大会由CSPPLAZA光热发电平台联合常州龙腾光热科技股份有限公司共同主办,大会主题为“在多变的形势下实现规模化发展”,共有来自海内外约800名代表出席本届大会。

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