近日，在浙江杭州盛大召开的第十二届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会中，常州龙腾光热科技股份有限公司副总经理方全喜出席会议并作主题演讲《槽式集热器集成质量控制》，详细介绍了集热管、反射镜、跟踪驱动系统、聚光器支架等各重要部件在生产过程中的质量控制要点及槽式集热器组装过程的质量控制要点。

图：方全喜

槽式集热器是大型高精度光学仪器，各部件性能及其耦合决定最终性能输出。

“集热器的光热转化效率主要受光学效率和热损失影响。”方全喜表示，其中光学效率的影响占比更大，“光学效率由集热器各部件的性能及其组合情况共同决定，具体包括反射镜的反射率、真空集热管的透过率与吸收率、有效利用长度，以及支架系统和跟踪控制系统所导致的结构误差与跟踪误差等。”

基于此，方全喜对集热器的主要部件——集热管、反射镜、跟踪驱动系统与聚光器支架，以及集热器组装过程的质量控制进行了详细介绍。

1、集热管

高温真空集热管是集热器中负责高效吸收太阳光并转化为热能的核心部件，其初始性能涉及透过率、吸收率、发射率和热损失，这些性能决定了集热管的有效利用长度。方全喜表示，为保障集热管在生命周期内性能稳定，需通过多项测试验证其稳定性，包括高温老化及热循环测试、波纹管整管疲劳测试、泰伯摩擦测试、UV测试、冷凝测试、湿冷冻测试以及冰雹测试。

如前文所述，集热管的热损失也是影响集热器光热转化效率的重要因素。方全喜具体说明了不同状态下集热管的热损失情况【详见下图】：完好的集热管热损失最低；失真空但玻璃管完好的集热管，热损失会增加；而当玻璃管破损（尤其受室外低温、大风影响时），热损失则会大幅加剧。因此，真空可靠性是集热管的关键指标。

龙腾光热的真空集热管采用独创的玻璃金属封接技术、专有的高温真空集热管设计、高性能选择性吸收涂层技术和高性能减反射涂层技术，生产过程高度自动化，在多个项目中表现优异：在乌拉特100MW槽式光热项目中，5万多支集热管投运近5年，保持零破损且无因自身质量导致的失真空；产品还销往西班牙、中东、印度等海外市场，同时也是全球最大光热项目——迪拜DEWA项目的全球仅两家、中国唯一集热管供应商。

2、反射镜

抛物面反射镜是负责高效反射并汇聚太阳光的部件。在集热器集成质量中，需重点关注反射镜的反射率、面型及稳定性。方全喜表示，龙腾光热通过严格执行检验检测计划（ITP）进行生产过程质量控制，以充分保障反射镜的性能质量：

（1）反射率：其性能由超白玻璃的原始透过率及镀层工艺保证；

（2）面型：通过热弯成型工艺确保面型精度；

（3）稳定性：经中性盐雾实验（NSS）、铜加速醋酸盐雾试验（CASS）、UV老化测试、耐湿热测试、热循环及百格实验等多项测试验证。

3、跟踪驱动系统

驱动跟踪系统负责实现高精度抗风运行并追踪太阳，以保证整体聚光器的聚焦精度，由支撑框架、液压系统和LOC三部分组成——支撑框架为焊接结构件，起支撑连接作用；液压系统主要用于动力输出；LOC则负责控制SCA的运行。

方全喜表示，跟踪驱动系统是集热器中运动部件最多的系统，也因此最易出现故障，维保工作量较大。为此，需在多个方面进行严格测试：包括液压系统、控制系统、角度传感器与钢结构的尺寸匹配性；液压系统的低温运行特性；油品清洁度；以及防水性能（防止油品乳化、结冰等问题）。

4、聚光器支架

聚光支架是负责构建聚焦阵列和抗风运行的高性能支架系统，是集热器中最难控制的部分，因为支架系统零件种类最多、全场零件数量最多、质量一致性控制难度最高。方全喜强调，集热器的设计图纸与生产图纸并非同一概念，需根据生产制造工艺优化生产图纸。

“支架系统的生产制造遵循一套完整的控制链：从首件试制、生产工装释放、部件首件释放，到小批量及大批量生产控制，各阶段的检查比例有所不同。”方全喜表示，为保证生产质量的一致性，支架系统已实现高度自动化生产，覆盖设计、采购、生产制造、包装运输等全过程。

5、集热器安装

集热器安装是使集热器达到设计效能的至关重要环节，分为室内组装与室外安装两部分。

室内组装质量控制主要关注反射镜支撑点位置、集热管焦线位置和集热器旋转重心；室外安装质量控制则包括驱动塔调平置零、立柱直线度调平和SCA集热器直线度调平。由于室外环境因素的影响更大，因此是质量控制的重点。

集热器安装完成后需进行调试，这是系统投运前的必备工序，涵盖驱动塔单体调试、SCA调试，最终完成单回路冷态调试【详见下图】。方全喜表示，槽式集热器系统调试完成后，系统即可整体运行，生命周期内无需再次调整，因此投运与达产效率极高。

方全喜还介绍了龙腾光热自主开发的单回路测试设备，通过将该设备与气象站、测试回路相连，可检测集热器的光热转化效率。方全喜称，该设备在内蒙古乌拉特中旗项目中，已实现零下27℃环境下的注油运行及相关检测。

6、参与项目

龙腾光热2010年开始研发扭矩框结构集热器，于2011年在常州建设100米集热回路，进行集热器生产制造、组装安装、液压系统开发、LOC开发、集热管在线测试等，积累相关建设运维经验。2012在内蒙古乌拉特中旗建设600m标准槽式集热回路，于2013年投入运行，获得国家能源局“2013年重大科技能源成果鉴定”，通过德国宇航中心（DLR）检测达到西班牙商业化电站运行水平。以下是龙腾光热的主要项目业绩：

▌国家首批光热示范项目：乌拉特中旗10万千瓦10小时储热槽式电站

全球纬度最高（北纬41.5°）及设计风速最高(45 m/s)的槽式发电项目，装机容量100MW，储热时长10h。运行期间最高光热转换效率达77.8%，单月最高发电量5230万千瓦时。电站2021年投运至今，累计发电量超12亿度，机组频繁启停，至今无安全事故、无重大故障停机。

▌离网独立光热+光伏一体化项目：西藏扎布耶项目

全球海拔最高的槽式发电项目（海拔4500米），完全离网型独立光热+光伏一体化混合电站，为盐湖提锂工厂提供电力和工艺蒸汽。装机容量包含40MW槽式，光热储热时长达16h。

▌太阳能热利用项目

在新疆、山西、江苏、河南等地进行了一系列太阳能热利用项目实施，具有丰富的集热器集成经验。

方全喜最后表示，整个槽式集热器的供应链长，整体性能高度依赖装备制造，所以希望更多厂商可以参与进来，共同推进技术进步和产业发展。