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反射鏡的選擇之道:高品質超白玻璃
發布者:本網記者Spark | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 15404查看 | 2015-11-06 17:27:00    
  CSPPLAZA光熱發電網報道:暫別正被嚴重霧霾籠罩的首都北京,CSPPLAZA記者應邀奔赴空氣中彌漫著海洋味道的海濱城市大連。飛馳的高鐵帶來的便捷讓記者頗有感懷,正處關鍵發展階段中的中國光熱發電行業未來是否有可能再造一個“高鐵神話”?

  光熱示范項目正在積極推進中的中國光熱發電行業似乎迎來了有史以來最佳的發展機遇,但尚無成熟商業化光熱電站建設經驗的尷尬現實卻不禁讓人捏了一把汗,光熱示范項目的質量將很有可能左右未來整個行業的發展走向。此外,雖然中國光熱發電行業產業鏈的架構已初步成型,但不可回避的現實問題是,一些國產光熱發電關鍵裝備的性能與可靠性還沒有經過充分的驗證,如何選擇最可靠的光熱裝備來保障光熱示范項目成功建設將是示范項目業主們面臨的重要問題。

  CSPPLAZA記者此次大連之行也與上述問題相關,11月5日,在光熱發電關鍵裝備反射鏡生產原片——超白玻璃產品的全球領先制造商旭硝子特種玻璃(大連)有限公司(簡稱旭硝子大連,是AGC集團的全資子公司),匯聚了成都禪德太陽能電力有限公司(簡稱成都禪德)、浙江大明玻璃有限公司(簡稱浙江大明)、山西國利天能科技有限公司(簡稱國利天能)等幾家主要的中國光熱發電反射鏡制造商,并同期舉辦了“太陽能熱發電反射鏡技術研討會”。此外,中廣核太陽能開發有限公司、青海光熱電力集團有限公司、天津濱海光熱發電投資有限公司、浙江中控太陽能技術有限公司、北京兆陽光熱技術有限公司、內蒙古能源建設投資(集團)有限公司、百吉瑞(天津)新能源有限公司、上海電氣電站集團等多家光熱企業代表也參與了此次活動。


 

圖:研討會現場


 
圖:參會代表合影

  反射鏡作為光熱系統中用量最大的核心組件,其產品性能與質量對光熱系統的實際運行效果有直接影響,甚至有可能會決定光熱發項目的成敗。對于如何才能生產出高性能的反射鏡這一問題,此次參會的反射鏡廠商一致認為:高質量的超白玻璃原料是非常必要的前提條件和基礎。那么高質量的超白玻璃需要具備哪些條件,如何才能生產出滿足光熱反射鏡生產需要的高質量超白玻璃產品呢,或許在全球光熱發電領域市場占有率達60%以上的AGC集團可以提供答案。

  在交流會上,旭硝子大連戰略計劃與新事業開發部部長張保祥首先向大家介紹了旭硝子大連公司的基本情況。旭硝子大連1995年正式投產,主要生產和銷售建筑用、汽車用、各種工業用的透明浮法玻璃、太陽能光熱發電反射鏡用高品質超白浮法玻璃、以及太陽能光伏用的TCO鍍膜玻璃、建筑及工業用在線低輻射鍍膜節能玻璃。

  在全球光熱發電領域,AGC超白玻璃已經在國內外眾多知名光熱發電項目上有所應用。基于在光熱發電領域多年參與總結的經驗,張保祥介紹,應用于光熱發電行業的超白玻璃應具備高透過性、高耐久性和低自爆率等特點。

透過率高達91%以上

  在透過性方面,AGC超白玻璃的太陽光全光譜透過率在普通超白浮法玻璃的基礎上進一步提高了1.5%,顯著提高了光電、光熱轉換效率。會議當日正逢旭硝子大連生產線生產光熱發電行業使用的超白玻璃,CSPPLAZA記者與參會人員也實地了解了當日出產產品的相關參數。從檢測數據來看,AGC超白玻璃的關鍵指標全光譜透過率(TE)非常穩定,且達到了國際頂尖水平。

  據旭硝子大連總經理趙彬介紹,超白玻璃分為建筑超白玻璃和太陽能超白玻璃兩種,根據用途不同兩者的加工工藝和關注指標具有明顯差異,就目前來看,國內太陽能超白玻璃制造領域旭硝子大連處于絕對的領先地位。

  此外,在參觀旭硝子大連生產線過程中還發生了一個小插曲,務實的青海光熱電力集團公司董事長吳隆毅提出了現場檢測旭硝子超白玻璃的要求,并和旭硝子方面一起從當日生產的超白玻璃中進行了隨機抽樣。通過檢測,隨機抽取的樣品的可見光透光率(TL)和全光譜透光率(TE)均達到了國際一流水平,相比業內其他品牌的超白玻璃要高出1%左右。

  這個數據意味著什么呢,讓我們來看看旭硝子方面給出的數據。假如以投入運行一個50MW的槽式光熱電站為例,超白玻璃全光譜透過率每額外提升1%,光熱反射鏡的反射率至少提升1%,該電站在其25年的壽命當中,可獲得的額外經濟效益的計算結果如下:50MW*1000(MW換算成KW)*5000h*0.01(1%)*1.2RMB/ KWh(上網電價)*25年=75,000,000RMB。(不考慮設備運轉,傳儲熱介質選擇等因素)   

 
圖:參會嘉賓現場檢測旭硝子超白玻璃產品

至關重要的反射鏡耐久性


  光熱發電項目的運行壽命一般在25年以上,像美國加州早期建設投運的SEGS電站已經運行了30多年。要想保證光熱電站長久穩定運行,裝備的可靠性和耐久性是重中之重,反射鏡要想具備良好的耐久性,無疑需要具備耐久性的超白玻璃原料,尤其是對于適合開發光熱項目但風沙較大的中國西北部地區自然更加重要。
  為了生產出符合中國光熱發電行業需要的超白玻璃,提高產品的耐久性,旭硝子大連堅持不斷地優化原料配方,最終大幅提升了玻璃的抗風化能力,保證了光熱發電反射鏡可以在大溫差、多風沙、多雨雪等惡劣氣候環境下穩定運行,顯著延長了設備的使用壽命。

  在這方面,旭硝子大連的國內客戶浙江大明所做的相關試驗或許能夠說明問題。浙江大明在高溫高濕的環境下分別選擇了AGC超白玻璃和某國內超白玻璃進行耐久性試驗,結果顯示:AGC超白玻璃透光率在試驗250小時之后衰減0.5%,試驗2000小時后衰減0.77%;而某國內同類產品透光率在試驗250小時之后衰減1.5%,試驗2000小時后衰減3.23%。浙江大明太陽能事業部總經理王朝陽表示,超白玻璃的耐久性將對反射鏡產品的長久穩定運行產生重要影響,如果反射鏡產品的耐久性存在問題,將會增加反射鏡更換頻率并影響系統正常運行,最終會給項目業主帶來極大的管理不便和經濟損失。
 
圖:高溫高濕環境下AGC超白玻璃的測試結果對比

可加工性好且自爆率極低

  除了擁有高透過率和強耐久性以外,AGC超白玻璃在降低產品自爆率方面也有獨到之處。他們通過精細的原料控制,使硫化鎳及其他雜質的含量大大降低,將自爆率降到極限,達到世界一流控制水平,為光熱電站的安全穩定運行增加了又一重保障。

  另外,旭硝子采用了世界尖端浮法玻璃制造技術,確保了玻璃基片的品質保障,生產出易彎曲和熱強化/鋼化的玻璃產品,以保持制鏡后平滑的光學表面,深加工非常容易,且為高反射率提供了保障。旭硝子大連副總經理楊繼宏表示,“對于槽式鏡最為關鍵的面型精度,原片的平整度是最為關鍵的基礎影響因素,只有平整度優秀的原片,輔以優秀的加工工藝,才能生產出高精度的槽式拋物面鏡。”

中國市場的廣泛認可

  由于具備上述多重優勢,AGC超白玻璃在參與國際光熱發電項目的業績基礎上,也逐漸吸引了中國光熱發電反射鏡廠商的目光,并得到了眾多國內反射鏡制造商的廣泛認可。

  成都禪德常務副總經理吳世元表示,采用AGC超白玻璃生產的反射鏡無論在反射率和耐久性方面都得到了第三方檢測機構DLR的高度評價,但美中不足的是AGC超白玻璃價格相對較高,希望未來在成本控制方面與旭硝子大連一起努力,爭取為中國光熱發電項目提供性價比最高的反射鏡產品。


  浙江大明CSP事業部總經理王朝陽則表示,該公司自進入光熱發電領域便開始多方尋找并研究國內外主要的超白玻璃生產商,但通過對玻璃透過性能及耐久性等參數進行嚴格檢測和篩選之后,最終選擇了旭硝子大連作為合作伙伴。


  此外,國內反射鏡制造商武漢圣普太陽能科技有限公司和國利天能在經過多方嘗試之后也最終選擇了旭硝子大連作為合作伙伴。


  高性能超白玻璃的生產秘訣


  AGC超白玻璃為何能夠叱咤全球光熱發電市場,戰勝眾多國際品牌以及國內競爭對手的秘訣到底有哪些呢?帶著這些疑問,記者記者對旭硝子大連公司進行了更加深入的了解。


  據了解,旭硝子大連采用了旭硝子AGC集團的世界尖端浮法玻璃制造技術,并配備了一流的設備和控制系統。此次大連之行,記者現場參觀了旭硝子大連投資1.35億美元安裝的全進口浮法玻璃生產線,并實地參觀了關乎玻璃生產質量和工藝水平的關鍵設備——玻璃窯爐,為了生產出高品質的超白玻璃,旭硝子大連專門采用了旭硝子AGC集團獨特設計的玻璃窯爐。據張保祥介紹,目前旭硝子大連每年可生產超白玻璃2500萬㎡,大約可以滿足2.5GW光熱電站的建設需要。


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圖:旭硝子大連投資高達1.35億美元的全進口生產線


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圖:旭硝子大連光熱專用超白玻璃正在批量化生產


  此外,據楊繼宏介紹,旭硝子不但擁有超一流的生產設備,還非常注重一流操作人員的培養。不管是管理人員,還是一線員工,每年旭硝子都會組織進行大量的專業培訓,確保一線員工和管理者始終保持最佳的技能水平和管理狀態。


  正如旭硝子大連總經理趙彬所講:“要把產品生產出來不是難事,但要保證第一片玻璃,第一百片玻璃,甚至第一萬片玻璃保持始終如一的高品質,就非易事了。”也許正是因為對生產出高品質產品的渴望和執著,才促使旭硝子大連能夠去注重更多的細節,不斷完善自我,而這或許也是AGC集團得以延續上百年而始終屹立不倒的重要原因。


  將進一步降低產品價格


  對于采購方而言,選擇反射鏡產品考慮的因素無非就兩個,一是產品質量、可靠性和耐久性,二是價格,綜合而言就是產品的性價比。對于第一點,旭硝子大連已經給出了真實的答案,但在產品價格方面,據CSPPLAZA了解,國內眾多采購方認為.l其價格依然偏高,價格問題已成為旭硝子大連必須面對并給出答案的一個關鍵問題。


  對反射鏡生產商而言,玻璃原片的采購價格是反射鏡成本構成的最大一部分,在競爭激烈的國內反射鏡市場,一方面要保證產品的質量、一方面要顧及產品的成本,如何面對這種選擇?


  王朝陽認為,“選用高質量的玻璃原片生產反射鏡,是對業主負責,如果因為原片問題導致反射鏡的質量、壽命出現問題,影響的最終是項目的收益,最終可能導致建了一批濫項目,對光熱行業將產生極為不利的影響。因此,即便在價格壓力下,大明依然堅持選擇高質量的原片,生產高質量的反射鏡。”大明是參與國際光熱發電市場程度較高的一家國內廠商,王朝陽認為,“國際光熱項目的反射鏡采購對各項指標的控制非常嚴格,而國內采購方對此的認識還不夠。這是因為國內采購方還沒有深刻意識到產品的選擇對項目將帶來的最終影響有多大。”


  對一個商業化光熱電站而言,最終需要考量的是采用高質高價反射鏡產品對項目帶來的最終經濟增益是否能夠覆蓋并超出采用低質低價產品帶來的收益損失。質量較次的反射鏡可能導致電站發電效率降低,項目運維成本顯著增加。


  此前,由于國內光熱市場未能啟動,旭硝子大連的出貨量也未上規模,對于玻璃這種規模化效益極為顯著的產品而言,規模化實際上就意味著低成本。考慮到當前國內光熱發電市場正逐步趨好,旭硝子大連方面表示,旭硝子大連一方面可以通過批量化大規模生產降低生產成本,也愿意進一步壓低自身的利潤空間,為中國市場供應高性價比的超白玻璃原片。

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hj007
高透過超白玻璃固然是影響銀鏡重要性能,但是目前采用化學方法沉積的膜層結構單一,注定了銀鏡在400-1000nm波段平均反射率難以超過95%。膜系結構的突破也是銀鏡未來發展的重要方向!!!
2015-11-07 10:04:37
0
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