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近日，在浙江杭州盛大召開的第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會中，常州龍騰光熱科技股份有限公司副總經理方全喜出席會議并作主題演講《槽式集熱器集成質量控制》，詳細介紹了集熱管、反射鏡、跟蹤驅動系統、聚光器支架等各重要部件在生產過程中的質量控制要點及槽式集熱器組裝過程的質量控制要點。

圖：方全喜

槽式集熱器是大型高精度光學儀器，各部件性能及其耦合決定最終性能輸出。

“集熱器的光熱轉化效率主要受光學效率和熱損失影響。”方全喜表示，其中光學效率的影響占比更大，“光學效率由集熱器各部件的性能及其組合情況共同決定，具體包括反射鏡的反射率、真空集熱管的透過率與吸收率、有效利用長度，以及支架系統和跟蹤控制系統所導致的結構誤差與跟蹤誤差等。”

基于此，方全喜對集熱器的主要部件——集熱管、反射鏡、跟蹤驅動系統與聚光器支架，以及集熱器組裝過程的質量控制進行了詳細介紹。

1、集熱管

高溫真空集熱管是集熱器中負責高效吸收太陽光并轉化為熱能的核心部件，其初始性能涉及透過率、吸收率、發射率和熱損失，這些性能決定了集熱管的有效利用長度。方全喜表示，為保障集熱管在生命周期內性能穩定，需通過多項測試驗證其穩定性，包括高溫老化及熱循環測試、波紋管整管疲勞測試、泰伯摩擦測試、UV測試、冷凝測試、濕冷凍測試以及冰雹測試。

如前文所述，集熱管的熱損失也是影響集熱器光熱轉化效率的重要因素。方全喜具體說明了不同狀態下集熱管的熱損失情況【詳見下圖】：完好的集熱管熱損失最低；失真空但玻璃管完好的集熱管，熱損失會增加；而當玻璃管破損（尤其受室外低溫、大風影響時），熱損失則會大幅加劇。因此，真空可靠性是集熱管的關鍵指標。

龍騰光熱的真空集熱管采用獨創的玻璃金屬封接技術、專有的高溫真空集熱管設計、高性能選擇性吸收涂層技術和高性能減反射涂層技術，生產過程高度自動化，在多個項目中表現優異：在烏拉特100MW槽式光熱項目中，5萬多支集熱管投運近5年，保持零破損且無因自身質量導致的失真空；產品還銷往西班牙、中東、印度等海外市場，同時也是全球最大光熱項目——迪拜DEWA項目的全球僅兩家、中國唯一集熱管供應商。

2、反射鏡

拋物面反射鏡是負責高效反射并匯聚太陽光的部件。在集熱器集成質量中，需重點關注反射鏡的反射率、面型及穩定性。方全喜表示，龍騰光熱通過嚴格執行檢驗檢測計劃（ITP）進行生產過程質量控制，以充分保障反射鏡的性能質量：

（1）反射率：其性能由超白玻璃的原始透過率及鍍層工藝保證；

（2）面型：通過熱彎成型工藝確保面型精度；

（3）穩定性：經中性鹽霧實驗（NSS）、銅加速醋酸鹽霧試驗（CASS）、UV老化測試、耐濕熱測試、熱循環及百格實驗等多項測試驗證。

3、跟蹤驅動系統

驅動跟蹤系統負責實現高精度抗風運行并追蹤太陽，以保證整體聚光器的聚焦精度，由支撐框架、液壓系統和LOC三部分組成——支撐框架為焊接結構件，起支撐連接作用；液壓系統主要用于動力輸出；LOC則負責控制SCA的運行。

方全喜表示，跟蹤驅動系統是集熱器中運動部件最多的系統，也因此最易出現故障，維保工作量較大。為此，需在多個方面進行嚴格測試：包括液壓系統、控制系統、角度傳感器與鋼結構的尺寸匹配性；液壓系統的低溫運行特性；油品清潔度；以及防水性能（防止油品乳化、結冰等問題）。

4、聚光器支架

聚光支架是負責構建聚焦陣列和抗風運行的高性能支架系統，是集熱器中最難控制的部分，因為支架系統零件種類最多、全場零件數量最多、質量一致性控制難度最高。方全喜強調，集熱器的設計圖紙與生產圖紙并非同一概念，需根據生產制造工藝優化生產圖紙。

“支架系統的生產制造遵循一套完整的控制鏈：從首件試制、生產工裝釋放、部件首件釋放，到小批量及大批量生產控制，各階段的檢查比例有所不同。”方全喜表示，為保證生產質量的一致性，支架系統已實現高度自動化生產，覆蓋設計、采購、生產制造、包裝運輸等全過程。

5、集熱器安裝

集熱器安裝是使集熱器達到設計效能的至關重要環節，分為室內組裝與室外安裝兩部分。

室內組裝質量控制主要關注反射鏡支撐點位置、集熱管焦線位置和集熱器旋轉重心；室外安裝質量控制則包括驅動塔調平置零、立柱直線度調平和SCA集熱器直線度調平。由于室外環境因素的影響更大，因此是質量控制的重點。

集熱器安裝完成后需進行調試，這是系統投運前的必備工序，涵蓋驅動塔單體調試、SCA調試，最終完成單回路冷態調試【詳見下圖】。方全喜表示，槽式集熱器系統調試完成后，系統即可整體運行，生命周期內無需再次調整，因此投運與達產效率極高。

方全喜還介紹了龍騰光熱自主開發的單回路測試設備，通過將該設備與氣象站、測試回路相連，可檢測集熱器的光熱轉化效率。方全喜稱，該設備在內蒙古烏拉特中旗項目中，已實現零下27℃環境下的注油運行及相關檢測。

6、參與項目

龍騰光熱2010年開始研發扭矩框結構集熱器，于2011年在常州建設100米集熱回路，進行集熱器生產制造、組裝安裝、液壓系統開發、LOC開發、集熱管在線測試等，積累相關建設運維經驗。2012在內蒙古烏拉特中旗建設600m標準槽式集熱回路，于2013年投入運行，獲得國家能源局“2013年重大科技能源成果鑒定”，通過德國宇航中心（DLR）檢測達到西班牙商業化電站運行水平。以下是龍騰光熱的主要項目業績：

▌國家首批光熱示范項目：烏拉特中旗10萬千瓦10小時儲熱槽式電站

全球緯度最高（北緯41.5°）及設計風速最高(45 m/s)的槽式發電項目，裝機容量100MW，儲熱時長10h。運行期間最高光熱轉換效率達77.8%，單月最高發電量5230萬千瓦時。電站2021年投運至今，累計發電量超12億度，機組頻繁啟停，至今無安全事故、無重大故障停機。

▌離網獨立光熱+光伏一體化項目：西藏扎布耶項目

全球海拔最高的槽式發電項目（海拔4500米），完全離網型獨立光熱+光伏一體化混合電站，為鹽湖提鋰工廠提供電力和工藝蒸汽。裝機容量包含40MW槽式，光熱儲熱時長達16h。

▌太陽能熱利用項目

在新疆、山西、江蘇、河南等地進行了一系列太陽能熱利用項目實施，具有豐富的集熱器集成經驗。

方全喜最后表示，整個槽式集熱器的供應鏈長，整體性能高度依賴裝備制造，所以希望更多廠商可以參與進來，共同推進技術進步和產業發展。