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中国攻克槽式太阳能热发电核心集热管技术

2012-11-18 22:54| 发布者: bsssq| 查看: 1908| 评论: 0|来自: 世纪新能源网

摘要: 2012年4月13-14日,第六届中国新能源国际高峰论坛之太阳能光伏产业领袖分论坛在中国北京国家会议中心精彩上演,北京天瑞星光热技术有限公司副总经理王宏先生发表《高温真空集热管的核心技术分析》的演讲,以下为世纪 ...
2012年4月13-14日,第六届中国新能源国际高峰论坛之太阳能光伏产业领袖分论坛在中国北京国家会议中心精彩上演,北京天瑞星光热技术有限公司副总经理王宏先生发表《高温真空集热管的核心技术分析》的演讲,以下为世纪新能源网&PVMate现场实录。


王宏先生

我们天瑞星公司是中国航天集团下面直接负责光热发电领域的企业,也是在21家央企之列。

原先在我们这个研究领域,认为槽式的太阳能就是大规模的走电站的路子。刚才听到张顾问的介绍以后,觉得其实也不比光伏小型化的供电效果差。

我们公司致力于中高端槽式发电集热管的核心部件研究,已经有14——15年之久了。我们从99年开始关注这个项目,一直到目前,今天我想跟大家介绍一下我们目前做到一个什么样的程度。

其中我们在整个的研发过程当中,承担和完成多项国家的科研项目,有我们航天五院的项目、还有国家自然科学基金的、有国家863的项目,863这块光热是我们,还有另外一家就是唯一当时863在槽式光热集热管这块承担的公司。

还有国防科工委的科技成果转化,以及目前正在做的“十二五”的国家重大的科技专项和北京市科委的。到目前为止在就高温槽式发电集热管这一个产品上,我们拥有着25项专利技术,其中有9项发明专利。


我们将在6月份会举行奠基典礼,在河北沧州建设一个未来是年产5万只,日产大概是200只左右,二期年产30万只规模的高温发电集热管的产业园。5万只的这是第一期的,大概在明天的6月份就达到正式投产。今年年底,预计是今年年底,整个厂房建设完成,3月份全部设备到位,用三个月的时间调试达到年产五万只的产能。目前我们能够具备的生产能力,一年大概是1万只左右。主要是因为我们目前建立起来了一条国内应该说比较早的,我不知道是不是唯一,因为现在至少在去年年底之前,应该还是唯一的一条中式生产线。

我们刚才说到拥有25项专利,9项发明专利的这个槽式发电的核心部件有什么特点?主要是有选择性吸收涂层目前和国内大部分的做集热管的不太一样。我们选用的是双陶瓷材料,这个陈总在去年三亚的论坛上,跟大家一起分享过了,我在这里就不详细介绍了。

其次是可靠的玻璃金属的匹配溶分,刚才跟张顾问一起聊到,北太所用的是热压分,我们没有采取这条技术路线,我们是完全用5.0玻璃和5.0的可伐合金做的一个溶分,这也是我们大概花了五年多的时间,和其他一些包括在民营企业一起的做的研发,目前来说我们认为是比较过关的,还有优异的抗反射涂层,这块是基本上从我们现在测试的结果来看,达到了西门子的水平。

膜层结构这块我就不多介绍了,鉴于时间的关系。因为大家会后可以和我们单独来交流。


这是金属陶瓷结构和双陶瓷结构的一个对比,我也不再多做介绍。

玻璃外管的增透膜这块,也是我们获得有几项专利。有增透膜之后,可以使集热管的效率大大提高,达到目前国际上的最先进的水平,比如说96%的透射率。


我们集热管在已经送到了德国测试,应该现在测试结果已经出来了,只是报告还需要大概半个月左右的时间。然后PIC的测试安排在6月1号开始,大概10月份能够获得测试的结束。

整个我们在集热管这方面做的测试有四方面,一个是金属内管,一个是玻璃外管,还有一个是波纹管,还有热损这四块,那么今天跟大家交流的,主要是热损这块。热损测试,下面实际上原理是非常简单的,我们说整个集热管分为四部分,一部分就是不锈钢管,内管。另外一部分是真“空腔”,第三块是玻璃外罩,第四块就是整个的不锈钢管内部的内”腔”。那这四部分从原理上来讲,内管、外管、真空夹层和内腔,这四部分从原理上来讲,它的热损应该是一致的。那么我们来看一下这个公式。

这是我们测试的时候用的一些方式,这是控制的流程,因为时间的原因,刚才主持人也说了,时间比较紧,我就不详细给大家介绍了。


主要是这里有一个公式,通过这个公式我们看到,我们能够现在目前能够测量的东西是什么呢?测量的是不锈钢内管的这个温度,和玻璃外管的温度,而我们这个还有整个的集热管的功耗,我们能够测到的是这三个。那么我们怎么能够得到真空夹层的,比如说玻璃外管内壁的温度和不锈钢管外壁的温度,玻璃夹层之间的温度,就是通过这样一个公式来实现的。

这是整个的我们说集热管的一个1/4的剖面图,那么前面这个公式里面用到的参数在这里都有详细的标注,限于时间的原因我不再给大家做详细的介绍。


从功耗的角度来讲,我们得出的结论,大家看到这是一个我们的测试得出的一个数据,在250度到300度,350度到400度的,不锈钢内管的状态下,我们测到的就是(天瑞星)的神舟集热管和国外一流厂家的集热管的数据对比,大家看到国外07年的,我们取得的成果超越了国外07年产品的水平,和08年的产品水平还有一定的差距,这也是我们下一步努力的方向。


这是一个热损的数据,刚才这个图通过这个数据大家就能看到,我们说黄色的部分是国外07年,就是大家刚才看到的数据。那么这个紫色的是另外一家公司国外的一个集热管的热损的数据。红色的这部分大家看到就是我们公司目前的集热管的这个热损的参数,那么绿色的部分是国外目前最好的集热管的测试的数据,那么从这儿看,我们跟最好的地方还是有一点差距的。当然比国外其他的比如说其他厂家的产品,还有就是说07年之前的这个产品来比是差不多的。这个计算的结果,在这张表上具体的数据我就不再详细给大家介绍了。大家感兴趣下面咱们可以进行交流。

整个发射率,就是刚才说到的热损,热损的发射率直接相关的,这个发射率是计算出来的。通过刚才测试的热损数据我们计算出来发射率的结果大家看到,跟我们前面热损的曲线结果基本上是接近的。详细的我就不再多做介绍了。

电站实际运行下集热管的温度,基本上刚才张老师也是在说了,我们现在工况的温度基本上是在400度左右,那么如果是新的这种技术出现的话,在两三百度的工况温度上集热管的表现会更好。那么电站实际运行下的,我们在每个温度下的热损值大家看到是在390度和290度之间这个问题下分别的我们的热损值,我们认为是非常好的,那么下面DLR的正式结果出来,我们也应该是非常能够印证我们这个结果的。

这是热损值和辐射量的整个不同工作加热等值和辐射量的一个比较,我就不详细一一介绍了。

整个的我觉得太阳能光热这个行业也是发展得非常迅速的,但是这个迅速相比光伏来说要大一些。原因大家可能是仁者见仁智者见智,非常感谢薛总能够提供这么一个机会,大家能来一起交流,交流的过程我也学到了很多,大家也会有很多的收获。真正我觉得我们国家的能源,实际上我们是一个平流的国家,煤资源很多,但是我国煤的污染,其实对大气的污染,对整个我们国家的目前经济发展过程中能源需求量这么大的情况下带来的环境后果,我们是不是能够承受,是谁也不能估计的。在这种情况下,我相信大家也会认同这个观点是什么呢?就是说太阳能是我们目前能够看到的真正的清洁能源,核能有核能的问题,带来了一些行业问题。煤、化石燃料的后果,我们现在已经,一些后果我们现在已经不得不再管。太阳能不管是光伏、光热也好,槽式也好、塔式也好,它的蓬勃发展为我们将来拥有一个清洁的地球,能够真正起到不可或缺的作用,这是我们大家共同的愿望。

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