來源:河北省人民政府網站 | 0評論 | 7972查看 | 2017-04-19 14:22:00
“目前(qian)(qian),世(shi)界上能(neng)夠制(zhi)造高溫太(tai)陽(yang)能(neng)集熱管(guan)及其(qi)生產(chan)設備(bei)的企業(ye)共有(you)3家(jia),我(wo)們(men)天瑞星公司(si)就是其(qi)中之一。我(wo)們(men)起步較(jiao)晚,但(dan)發展(zhan)速度快,依(yi)托相關航天應(ying)用技(ji)(ji)術(shu),不但(dan)開(kai)發出新產(chan)品,還自主研制(zhi)出生產(chan)裝備(bei),將生產(chan)線(xian)成(cheng)本降(jiang)至進口生產(chan)線(xian)的20%。”日(ri)前(qian)(qian),天瑞星光熱技(ji)(ji)術(shu)有(you)限公司(si)副(fu)總經(jing)理范兵(bing)向(xiang)記者介紹。
天瑞星光熱技術有限公司由中國航天科技集團公司和中國空間技術研究院共同投資組建,2012年在滄州成立子公司——滄州天瑞星光熱技術有限公司,主要生產適用于槽式太陽能熱發電站的高溫太陽能集熱管。
去年下半年,國家發改委公布了首批20個太陽能熱發電示范項目,正式開啟了我國太陽能熱發電的產業化進程,槽式太陽能熱發電是其中一項主要的技術。槽式太陽能熱發電系統采用槽型拋物面反射鏡聚光來會聚熱量發電,主要由槽型拋物面反射鏡、集熱管、跟蹤機構組成。專家表示,槽式太陽能熱發電技術是當前最為成熟的熱發電技術,具有近30年商業化運行實證,可與傳統火電發電技術相結合,未來有望代替傳統化石能源,減少碳排放和用煤量。
天瑞星光熱技術有限公司生產的高溫太陽能集熱管正是槽式太陽能熱發電站的核心部件,集熱管的功能主要是在太陽能聚集狀態下高效吸收太陽輻射能,將太陽能轉變為熱能,用于推動渦輪發電機發電。
記者在現場看到,太陽能高溫集熱管與普通太陽能熱水器的真空集熱管很相似,只是普通太陽能熱水器的真空集熱管里、外層都是玻璃的;而高溫太陽能集熱管的外層是玻璃的,里層則是金屬材料。有關人員介紹,之所以里面要使用金屬材料,是因為高溫太陽能集熱管如果用于推動渦輪發電機發電,那么其中的水應當達到超臨界狀態,也就是要超過374℃,玻璃不可能承受這么高的溫度,另外也不可能承受超臨界狀態的高壓。
范兵介紹,生產高溫太陽能集熱管最尖端的技術就是涂層和玻璃與金屬封接,難點是耐高溫、長壽命和破損率等。對于涂層的研究,范兵和他的老搭檔——北京天瑞星光熱技術有限公司總經理陳步亮已經堅持了近30年。
“我們的集熱管涂層技術應用了兩種尖端技術:一是中國航空衛星專用熱控涂層技術,可以使產品在800℃以內的真空環境中或450℃以內的大氣環境中長期穩定工作;另一種是玻璃管專用太陽光增透涂層技術,使用溶膠—凝膠方法,可將原玻璃管的太陽全光譜透射率從92%提高到96%。”范兵說。
玻璃與金屬封接是生產技術中的大難題,其封接質量直接決定了集熱管的壽命和性能。據了解,如果只是簡單地將兩者封接到一起,工藝并不復雜,因為玻璃超過600℃高溫時就會變軟,從而可輕松實現與金屬材料封接到一起,但是,由于玻璃與金屬的熱膨脹系數不同,玻璃的熱膨脹低于金屬的熱膨脹,玻璃與金屬即使簡單封接到一起,一遇溫度變化就很容易爆裂。能不能突破該封接技術是產品含金量的直接體現,天瑞星公司成立后10多年的研發,主要突破的就是該技術。
據了解,普通太陽能熱水器的集熱管每根不過20元,但是高溫太陽能集熱管市場價格達到每根1萬元。在天瑞星突破該封接技術之前,這項技術獨握在德國人的手里,對于踏破門檻的來自世界各地的公司,無論是設備還是產品,德國人的回復只一句“給多少錢都不賣”,產品也從不銷往中國。
范兵介紹,他們的封接環節主要采用金屬——玻璃真空封接技術,通過實現匹配性熔封,降低了電站運行中真空漏氣的破損率,是全球第二家采用該技術的集熱管產品。
在天瑞星終于成功實現技術攻關后,德國公司深受觸動,開始解除對中國市場的產品和技術封鎖;2012年,得知天瑞星在滄州設立子公司——滄州天瑞星光熱技術有限公司,并在滄州實現金屬—玻璃匹配封接的集熱管進行規模化生產,德國公司將之前每根售價1萬元的集熱管五折售賣。
據了解,按照規劃,天瑞星公司將分三期投建太陽能光熱產業園,全部工程建設完畢后,可實現年產30萬支中高溫太陽能集熱管的產能。
“高溫太陽能集熱管主要應用于大型發電企業。建設一個總裝機量50MW的光熱電站,約需2萬支高溫太陽能集熱管。隨著太陽能熱發電時代的到來,即使我們全部達產,恐怕也不能滿足市場的需求。”該公司項目經理李冰說。