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據(ju)CSPPLAZA了解(jie)，就槽式集熱器支架來講，目前主要有(you)扭(niu)矩盒（框）式、扭(niu)矩管式和(he)空間框架三種結(jie)構。以下(xia)表格詳細(xi)統計了三種常見(jian)結(jie)構的優缺(que)點。

一般來講，扭矩(ju)盒（框）式(shi)，運輸費(fei)(fei)用(yong)低，風(feng)險較(jiao)小，但(dan)組裝較(jiao)費(fei)(fei)時且(qie)精度不(bu)好控制，典型(xing)如國內外常見的由SBP等公(gong)司(si)開(kai)發的EuroTrough集(ji)熱(re)器和(he)UltimateTrough終極(ji)槽式(shi)集(ji)熱(re)器，阿本戈公(gong)司(si)開(kai)發的Astro集(ji)熱(re)器，西班牙某(mou)公(gong)司(si)開(kai)發的SAMCATrough等。

中(zhong)國首(shou)座大型商業化(hua)槽式光(guang)熱電站中(zhong)廣(guang)核德令哈50MW光(guang)熱發(fa)電項(xiang)目當(dang)前正在緊鑼密鼓(gu)建設中(zhong)，其太陽島的(de)槽式集熱器支架就采用了扭矩盒式支架，如下(xia)圖：

扭矩(ju)管(guan)式支架的則(ze)組裝(zhuang)時間(jian)短(duan)，重(zhong)量(liang)輕(qing)，精(jing)度高，但運(yun)輸加工成本(ben)較高，典(dian)型如Sener公司開發(fa)的SNT-1，SNT-2（SENERtrough?-1/2）等。在實際的應用案例中，摩(mo)洛哥(ge)NOOR1電(dian)(dian)站就采用了SENERtrough?第一代槽(cao)式集熱器(qi)(qi)設(she)計(ji)(ji)(ji)，而NOOR2電(dian)(dian)站則(ze)將采用SENERtrough?-2第二代大(da)開口(kou)槽(cao)式集熱器(qi)(qi)設(she)計(ji)(ji)(ji)，這種設(she)計(ji)(ji)(ji)已(yi)經在西班牙的Valle2光熱電(dian)(dian)站上(shang)進行了示(shi)范應用，并證(zheng)明了其可以帶來成本(ben)削減和(he)效率(lv)上(shang)的提升。

圖：扭矩管式

圖：在NOOR2電站上安(an)裝的SENERtrough?-2集熱器

空間框(kuang)架結構典型如Abengoa公司的E2，Gossamer公司的GossamerRP2，RP3以及LAT等。

塔式定日鏡支架

關(guan)于塔式定(ding)日(ri)鏡(jing)(jing)支架(jia)，成都博(bo)昱(yu)(yu)新(xin)能(neng)源有(you)(you)限公司(si)（以下簡(jian)稱博(bo)昱(yu)(yu)新(xin)能(neng)）總工程師劉俊介紹道：“定(ding)日(ri)鏡(jing)(jing)支架(jia)，按(an)驅動方(fang)(fang)式來說，有(you)(you)減速(su)機(ji)、液(ye)壓、推桿、大齒輪(lun)(lun)或(huo)者其(qi)中兩者組合等(deng)方(fang)(fang)式，目前常用(yong)的(de)還是(shi)雙(shuang)減速(su)機(ji)和減速(su)機(ji)+推桿方(fang)(fang)案；按(an)鏡(jing)(jing)架(jia)形(xing)(xing)狀，主(zhu)要有(you)(you)矩形(xing)(xing)、五邊形(xing)(xing)和圓形(xing)(xing)等(deng)；按(an)定(ding)日(ri)鏡(jing)(jing)大小，主(zhu)要有(you)(you)平面、旋轉(zhuan)拋物面、球面和輪(lun)(lun)胎面等(deng)近(jin)似型面差(cha)別；按(an)跟(gen)蹤方(fang)(fang)式有(you)(you)水(shui)平+俯(fu)仰(yang)、自旋+俯(fu)仰(yang)等(deng)方(fang)(fang)式。”

但綜合(he)來(lai)講(jiang)，定(ding)(ding)日鏡支(zhi)(zhi)架最大的差(cha)異仍(reng)集中在定(ding)(ding)日鏡面積(ji)大小上，主要(yao)有(you)CSRIO為(wei)(wei)(wei)代表的10平米以下(xia)定(ding)(ding)日鏡，采用(yong)簡單鋼結(jie)(jie)構型式，如(ru)(ru)圖1；BrightSource為(wei)(wei)(wei)代表的面積(ji)在20-40平米，主軸為(wei)(wei)(wei)焊接鋼管，縱向為(wei)(wei)(wei)角鋼或扁鋼結(jie)(jie)構，如(ru)(ru)圖2；還有(you)140平米及以上的，采用(yong)沖壓件背(bei)板(ban)，支(zhi)(zhi)撐(cheng)部分依靠檁條(tiao)或方(fang)鋼，主軸為(wei)(wei)(wei)焊接鋼管，如(ru)(ru)圖3。

圖1

圖2

圖3

支架的質量和精度控制非常重要

在光(guang)熱(re)電站的(de)建設過程中(zhong)，開發(fa)商可根據自己的(de)實際需求和成本來選擇支(zhi)(zhi)架結構(gou)，而在確定結構(gou)之后，其質(zhi)量的(de)優(you)劣(lie)就馬(ma)上(shang)會成為主要關注點，對于(yu)集熱(re)器這種高(gao)精度太陽(yang)島(dao)設備，支(zhi)(zhi)架質(zhi)量導致的(de)毫米(mi)級偏差就意味著(zhu)聚光(guang)性無法保證。

博(bo)昱新能(neng)(neng)作(zuo)為自主化槽式(shi)集(ji)熱器支(zhi)(zhi)架(jia)的(de)(de)(de)代表性(xing)廠商，在集(ji)熱器支(zhi)(zhi)架(jia)設(she)計上(shang)歷(li)經(jing)多(duo)年積淀(dian)，經(jing)過(guo)了多(duo)代產品的(de)(de)(de)更迭(die)，才真正掌(zhang)握了扭矩(ju)盒式(shi)支(zhi)(zhi)架(jia)的(de)(de)(de)設(she)計和制造技術。劉俊此前曾表示：集(ji)熱器是(shi)大型、全(quan)天候、高精度的(de)(de)(de)光(guang)學儀器。以(yi)博(bo)昱TRP-B型集(ji)熱器的(de)(de)(de)為例，全(quan)天候的(de)(de)(de)暴露(lu)在惡劣的(de)(de)(de)自然環境下，經(jing)受大風、紫(zi)外線(xian)、雨雪等(deng)的(de)(de)(de)考(kao)驗，還(huan)要(yao)持(chi)(chi)續(xu)保持(chi)(chi)高精度和穩定性(xing)，回路截斷(duan)率高于97%、98%以(yi)上(shang)，這件事(shi)情(qing)相(xiang)當不(bu)簡單。可能(neng)(neng)有些(xie)人(ren)會認為集(ji)熱器支(zhi)(zhi)架(jia)是(shi)光(guang)熱電(dian)站中無足輕(qing)重的(de)(de)(de)部件，但事(shi)實并非(fei)如此。集(ji)熱器支(zhi)(zhi)架(jia)的(de)(de)(de)精度決(jue)定著(zhu)光(guang)熱電(dian)站效率，要(yao)求扭矩(ju)盒扭轉變形不(bu)超過(guo)1mrad，反射(she)鏡(jing)支(zhi)(zhi)架(jia)安(an)裝(zhuang)誤(wu)(wu)差不(bu)超過(guo)3mm，集(ji)熱管支(zhi)(zhi)架(jia)安(an)裝(zhuang)誤(wu)(wu)差不(bu)超過(guo)3mm，同一(yi)反射(she)鏡(jing)安(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)軸向誤(wu)(wu)差不(bu)超過(guo)3mm，平衡(heng)扭矩(ju)測試時(shi)允許不(bu)平衡(heng)偏差不(bu)超過(guo)200Nm。

據CSPPLAZA記者(zhe)了(le)解，支架質量的(de)優(you)劣主要(yao)由其材料性能(neng)(neng)，支架設(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)(du)，設(she)計精(jing)度(du)(du)(du)(du)，加(jia)工(gong)精(jing)度(du)(du)(du)(du)，安裝精(jing)度(du)(du)(du)(du)及成本(ben)決(jue)定(ding)。其中，支架的(de)設(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)(du)和材料性能(neng)(neng)決(jue)定(ding)了(le)集(ji)熱(re)(re)(re)器的(de)使用壽(shou)命和在風載較(jiao)大(da)情(qing)況下的(de)聚(ju)光精(jing)度(du)(du)(du)(du)；安裝精(jing)度(du)(du)(du)(du)則取決(jue)于設(she)計精(jing)度(du)(du)(du)(du)、加(jia)工(gong)精(jing)度(du)(du)(du)(du)和人的(de)因素，它往往決(jue)定(ding)了(le)其集(ji)熱(re)(re)(re)器的(de)聚(ju)光精(jing)度(du)(du)(du)(du)，毫米(mi)級(ji)的(de)誤(wu)差都(dou)有(you)可能(neng)(neng)使集(ji)熱(re)(re)(re)器無(wu)法(fa)將捕獲的(de)陽光聚(ju)集(ji)到集(ji)熱(re)(re)(re)管上。

博昱新(xin)能(neng)董事長張(zhang)生(sheng)華曾說道：“支架的(de)精度(du)決定(ding)了(le)(le)集熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)聚光(guang)精度(du)，千萬不要小瞧了(le)(le)集熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)支架的(de)設計(ji)難度(du)，博昱新(xin)能(neng)這么多年來，潛心(xin)于(yu)集熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)支架的(de)設計(ji)，走了(le)(le)不少彎路，也吸取了(le)(le)不少經驗和(he)教(jiao)訓，才得以(yi)完全掌握集熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)支架設計(ji)和(he)生(sheng)產工藝(yi)。我(wo)們(men)通(tong)過對各個(ge)零配件(jian)的(de)強度(du)和(he)剛(gang)度(du)、應(ying)變(bian)應(ying)力測(ce)量及振動(dong)模態等全面而反復(fu)的(de)測(ce)試，嚴格把控每(mei)個(ge)零部(bu)件(jian)的(de)生(sheng)產，使得我(wo)們(men)目前的(de)槽(cao)式集熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)支架上千個(ge)安裝點(dian)的(de)累計(ji)誤差小于(yu)2毫米。”

常(chang)州龍騰光熱科技股(gu)份有(you)限(xian)公司（以(yi)下(xia)簡稱常(chang)州龍騰）EPC中心主任(ren)胡橋補(bu)充道：“優(you)秀的支架必然光學效率(lv)高(gao)(gao)以(yi)及在有(you)載(zai)荷情況下(xia)光學效率(lv)參數穩定，在同等(deng)材(cai)料(liao)重量下(xia)抗風載(zai)、雪載(zai)、地震等(deng)外(wai)部載(zai)荷能力強，防腐性能優(you)秀且工(gong)藝(yi)易(yi)(yi)于(yu)實(shi)現，原材(cai)料(liao)成本(ben)低且易(yi)(yi)于(yu)獲(huo)得；結構型式簡單，制(zhi)造簡便，易(yi)(yi)于(yu)控制(zhi)，加(jia)工(gong)成本(ben)低；易(yi)(yi)于(yu)包裝(zhuang)運輸，運輸裝(zhuang)載(zai)率(lv)高(gao)(gao)，包裝(zhuang)成本(ben)低；安(an)裝(zhuang)調試(shi)簡便，安(an)裝(zhuang)效率(lv)高(gao)(gao)，成本(ben)低。”

圖：博昱新能(neng)槽式集(ji)熱(re)器(qi)支架(jia)精度檢(jian)測

據(ju)了(le)解，支架生產(chan)(chan)過程(cheng)中的技術難點會根據(ju)不同的支架結構(gou)有所差異，主要有以下(xia)三個關鍵點：1.集熱器(qi)零部(bu)件加工的精度(du)控制與最(zui)終組裝的精度(du)控制；2.焊接與鍍鋅熱變形(xing)問題(ti)；3.規模化(hua)生產(chan)(chan)效(xiao)率(lv)和良品率(lv)的控制。

同(tong)時，支架(jia)的(de)單片(pian)在制作(zuo)好運輸到(dao)現場以后(hou)，需要現場做一個(ge)一個(ge)單元的(de)組(zu)裝(zhuang)，生產和(he)(he)安(an)(an)裝(zhuang)的(de)全流程起承轉合，共(gong)同(tong)對日(ri)后(hou)集熱器(qi)的(de)精度和(he)(he)效率發揮重(zhong)要影響(xiang)，嚴格的(de)質量標準也因此(ci)需要細化到(dao)每一個(ge)步(bu)驟里。那么，支架(jia)在安(an)(an)裝(zhuang)該過程中有哪些注意(yi)事項(xiang)呢？

首先，支架(jia)在運(yun)輸(shu)過程中要做(zuo)好防震工作(zuo)，防止(zhi)變形；其次，要謹記安(an)全(quan)永遠第一位(wei)，支架(jia)在運(yun)輸(shu)，吊裝(zhuang)等過程中需按規范操作(zuo)，運(yun)輸(shu)工件固定完善，風速較(jiao)大(da)時應停止(zhi)吊裝(zhuang)等高空作(zuo)業(ye)等。除此之外，最關鍵(jian)的注意(yi)事項則是安(an)裝(zhuang)的精(jing)度問題。

胡橋對此(ci)(ci)強調稱，“支架安裝(zhuang)精度(du)要(yao)求較高(gao)，往往達到毫米級的(de)(de)(de)精度(du)要(yao)求，為了達到此(ci)(ci)種精度(du)，需要(yao)專業(ye)、高(gao)精度(du)工(gong)裝(zhuang)，需要(yao)操作人(ren)員嚴格按照作業(ye)指導書、現場技術(shu)人(ren)員的(de)(de)(de)要(yao)求進(jin)(jin)行(xing)(xing)施(shi)工(gong)，且定期對組裝(zhuang)工(gong)裝(zhuang)的(de)(de)(de)精度(du)進(jin)(jin)行(xing)(xing)檢測；安裝(zhuang)完成之后需要(yao)對安裝(zhuang)質量進(jin)(jin)行(xing)(xing)復檢，保障安裝(zhuang)工(gong)作有效性。”

眾(zhong)所周知，我國大(da)(da)部分光(guang)熱電站都(dou)建(jian)在氣候(hou)環(huan)境惡劣的西(xi)北地區，風沙大(da)(da)，溫差大(da)(da)，那么，需要做(zuo)哪些維(wei)護(hu)來保(bao)持支(zhi)架(jia)(jia)使用過(guo)(guo)程中(zhong)的精度和(he)使用壽命呢？據CSPPLAZA多方了解(jie)，大(da)(da)家均認為(wei)正常情況下支(zhi)架(jia)(jia)無需做(zuo)過(guo)(guo)多的維(wei)護(hu)，日常巡檢(jian)即(ji)可；再者就(jiu)是給易(yi)磨損(sun)部位定期(qi)(qi)上油(you)，注意表面防腐，定期(qi)(qi)檢(jian)查螺栓的松緊度以及定期(qi)(qi)觀測(ce)基礎沉(chen)降(jiang)并對(dui)其進行(xing)調整。

國產支架產品的實際應用案例

隨(sui)著光(guang)熱(re)(re)電(dian)站在中國(guo)的首次商業化推進，光(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)行業在國(guo)內(nei)的熱(re)(re)度日漸升溫(wen)，不少產(chan)品供(gong)應(ying)商開(kai)始積極投入其中。針對(dui)光(guang)熱(re)(re)支架(jia)產(chan)品，CSPPLAZA記者近日專(zhuan)門咨詢了數家國(guo)內(nei)供(gong)應(ying)商，并對(dui)他們生產(chan)的支架(jia)產(chan)品和實際(ji)應(ying)用案例(li)做了整理。

據了解，支架作(zuo)為集熱器的關鍵組(zu)成(cheng)部分，占其總成(cheng)本約(yue)40%~50%左(zuo)右，而占電站總投資(zi)的比重則在13%左(zuo)右。未來隨(sui)著(zhu)供應鏈體系的成(cheng)熟(shu)，光熱市(shi)場容量的發展(zhan)，集熱器會傾向大(da)尺寸設計，人工智能加工，以及耐候鋼等(deng)新(xin)材料的應用，這將會打開更大(da)的成(cheng)本下(xia)降(jiang)空間，下(xia)降(jiang)比例大(da)概在10%~20%之間。