發布者:CSPPLAZA | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6386查看 | 2016-06-28 15:40:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:眾所周知,真空集熱管是線聚焦光熱電站的核心裝備,該產品的優劣到底會對光熱電站的投資回報產生多大影響?它是如何影響的?針對上述業界關注的重點問題,常州龍騰光熱科技股份有限公司全球營銷總監張磊在出席中國國際光熱電站大會暨CSPPLAZA2016年會時給予了詳細解答。在大會上張磊就“集熱管對光熱電站投資回報的影響”發表了主題演講,并詳細分析了集熱管相關特性對電站運維成本的影響。
張磊首先提到了集熱管的光學效率,他表示,光學效率的高低直接影響一個電站的初始發電量,因此,在集熱管的玻璃外管通常會鍍上一層增透減反膜,這個膜就是讓光線盡可能多的透過,玻璃管減反射涂層的增透能力和耐候性對光學效能有很大的影響,因為雨水的沖刷和風沙的侵蝕會損害這一層鍍膜。針對這一問題,龍騰光熱科技對癥下藥,對減反膜進行反復優化,經過優化的減反膜是一個親水性的膜,有一個35度的水接觸角,水是可以浸潤進膜間隙的,把灰塵浸開。因為它的親水性,簡單的雨水沖洗,就可以把里面的灰塵給帶走。
圖:常州龍騰光熱科技股份有限公司全球營銷總監張磊發表演講
據張磊介紹,鍍膜的親水性可以相對保持干凈,縮減清洗的次數,更加方便維護。由于每一次清洗、每一次擦試對這個膜是有影響的,它會在減反膜上產生劃痕,甚至時間長了之后它會使這個膜脫落,膜脫落之后,玻璃基材的透過率只有90%、91%。而鍍膜之后,它的透過率是96%以上,于此同時,清洗的人工、水、設備這些成本也都降低了。
張磊還提到,由于玻璃外管是在不停跟環境接觸的,摩擦清洗會使玻璃外管的透過率降低,從而影響到集熱管的光學效率,因此,鍍膜的硬度也是選擇集熱管需要考量的地方。
除了光學性能涂層方面的影響,張磊表示,機械性能方面是否可靠也是影響電站投資回報的一個重要因素。機械性能是否可靠主要體現在兩端波紋管的設計,在膨脹收縮的循環中是否會出現真空泄露的情況,如果管子壞了、漏了,更換是需要時間和成本的,都會影響發電量和成本。另外集熱管的熱穩定性將影響長期穩定的發電量,如果它的熱穩定性不夠高,雖然初期發電量可能很高,但是后期可能衰減得很快。
“集熱管需要保證涂層的高光學效率,以及低的熱損失、質量穩定性、可靠性,才能更好地維持高效的、穩定的發電量的輸出,同時盡可能低地降低運維成本。”張磊總結道。
下面刊出的是張磊的發言全文(根據速記和視頻資料整理)
今天很榮幸有機會給大家介紹一下龍騰光熱科技以及我們的RTUVR集熱管,集熱管的可靠性將如何影響光熱電站的投資回報,我想用最簡單的語言從這個角度跟大家分享一些我們的見解。各位生活中可能有一些類似的經驗,比如說我曾經買過一臺筆記本,這臺筆記本買得很早,差不多是在2006年的時候,當時英特爾雙核CPU剛剛出來,第一代的雙核,它很昂貴,它的各項參數都很棒,但是它的散熱很差,我用起來經常會死機,說明靚麗參數下,它的可靠性卻并不怎么樣,那就是設計的問題,我想集熱管也有類似的可靠性問題需要解決。
在介紹集熱管產品之前,我先簡單介紹一下我們公司。龍騰光熱科技以真空集熱管為主要產品,圍繞集熱管產品我們還拓展了其它業務,如槽式集熱場和菲涅爾集熱場,槽式集熱場方面我們主要是做光場的集成,服務于槽式電站。關于菲涅爾,這是一個小型化的菲涅爾系統,我們是用在中高溫的熱利用上面,這套系統我今天就不過多地做介紹了,它是一個可以不借助任何鍋爐,或者其他的熱源,用太陽能直接產生高品質蒸汽的一套技術。
這是我們全球的合作伙伴和研發體系;我們公司座落在江蘇常州,離上海一小時車程;這是我們在內蒙的光熱技術工程示范基地,2012年的時候在內蒙建設了我們第一條標準的600米槽式示范回路。SBP是我們的合作伙伴,我們在聚光器設計,歐洲槽設計方面合作,SBP是全球業績領先的結構設計公司。我們的集熱管在全球最權威的檢測實驗室QUARZ(德國宇航中心DLR)做全套的光學效率和老化性能檢測,西班牙PSA是集熱管在線測試場,FrauhoferISE也是在德國,是全球最權威的光學涂層檢測的實驗室。另外,我們在德國戰略投資了一家公司IndustrialSolarGmbh,它是從九幾年開始做剛剛我提到的分布式菲涅爾小型系統的研發,現在我們在全球一起開發基于菲涅爾的供熱與制冷項目。
接下來介紹一下我們的集熱管工廠,大家知道集熱管的生產設備在目前市面上有成套的、現成的生產設備,并沒有為集熱管的生產去完全優化,我們一整套設備最大的特點是全部由我們自己根據集熱管產品的工藝特點而去做的優化設計。所有的設備由我們自己進行設計、集成。這樣做的好處顯而易見,我們可以對質量更好地把控,因為我們更加了解集熱管生產的工藝;另外它的生產靈活性非常強,后面我會做一些介紹。還有一個很大的好處,它會比購買成套的設備更有性價比,并且不會受制于成套設備的供應商,因為他們的供貨期可能要兩年,所以這意味著我們的擴產會非常方便,非常快。細化一點來說,首先大家看到的這個是我們的鍍膜生產線,它是一個柔性的鍍膜生產線,非常地靈活,我們這一次在室外展臺上展出了全球最長的五米四長度的集熱管,就是出自這臺鍍膜設備,它最大的特點是單根鍍膜最長可以鍍五米四。目前這條鍍膜產線最大的年產量是十萬只,最大鍍膜內徑是110毫米,我們展臺上展示的是90毫米內徑的產品,成熟的槽式技術一般采用標準產品,70毫米口徑,4米長。
大家知道集熱管是否可靠,它的一個非常關鍵的部位在于玻璃和金屬的封接,這個部分是最難控制、最難去掌握的,我們使用全自動的玻璃金屬封接工藝,全自動的工藝保證了工藝質量的一致性、非常地可靠,并且在惡劣環境有更強的適應性,為此我們也做了大量的實驗去論證它的一個可靠性,后面我也會再分析。
剛才提到我們靈活的生產線,它怎么靈活?我們的標準產品是4米長度,70毫米的內徑,最高運行溫度是450℃,適用于導熱油介質,也是目前全球應用最多的一款集熱管,我們可定制的選項非常多,最大的長度可以做到五米四,最大的內徑可以做到110毫米,最高的運行溫度550℃。可以定制不同壓力、不同介質的集熱管。比如說為熔鹽、為直接水蒸氣的系統都可以做這樣的定制。
我接下來著重講集熱管怎么會對電站投資回報造成影響?它是如何影響的?首先集熱管最主要的幾個特性,或者說它應該具備的特性首先是它的光學效率要足夠高,這影響一個電站的初始發電量;另外是它的熱穩定性,熱穩定性影響的是長期穩定的發電量,如果它的熱穩定性不夠高,它的衰減就會比較快、比較嚴重。雖然初期發電量可能很高,但是它可能會衰減得很快。
另外來說說玻璃,實際上集熱管外面的玻璃管是在跟環境直接接觸的,所以這個玻璃管的減反射涂層的耐候能力,還有它的增透能力對光學效能是有很大影響的。當然最重要的是集熱管的整體設計,尤其是兩端,剛才我們提到一個金屬和玻璃的封接,這是最難控制和最關鍵的點,另外,波紋管也是容易出現問題的一個薄弱環節,它和玻璃減反涂層的靠靠性都會導致后期發電量的衰減乃至影響整個電站的運維成本,所有這些會影響電站投資回報的因素,包括集熱管該具備的效能,我們都通過這幾家歐洲最權威的實驗室做檢測去論證。
當然各位注意到這里還有一個CPVT是國家太陽能光伏產品質量檢測中心,在這里我們會做一些玻璃管以及玻璃鍍膜的相關檢測,因為目前國內還沒有專業的、專門去測試真空管玻璃的實驗室以及試驗方法,所以我們參考光伏,因為光伏玻璃也有類似的訴求。
這是一些檢測報告的展示,首先是吸收率和發射率,我覺得有興趣可以看我們的宣傳冊。簡單介紹一下在德國宇航中心怎么測試一根集熱管是否高效,首先會做一些整管性能的測試,包括光學效率和熱損失。我們知道集熱管的功能就是需要讓熱量盡可能多地吸收進來,盡可能少的散射出去。所以在這里我們主要測試光學效率和熱損測試。在DLR的檢測當中,有一根肖特的工業標準管DLR70,以你實測的光學效率去比照這根標準管的光學效率