太陽能超白玻璃的選擇對(duì)光熱電站運(yùn)營(yíng)的影響幾何？
來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 11007查看 | 2018-07-10 19:37:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：作為光熱電站集熱的重要設(shè)備，反射鏡的質(zhì)量和性能意義重大，而作為反射鏡的重要原料，超白玻璃的選擇無疑是大家關(guān)注的話題。那么，如何選擇優(yōu)質(zhì)的超白玻璃，超白玻璃的選擇對(duì)光熱電站運(yùn)營(yíng)的影響又如何呢？
6月20日至22日，在中國(guó)國(guó)際光熱電站大會(huì)暨CSPPLAZA第五屆年會(huì)上，旭硝子特種玻璃（大連）有限公司（簡(jiǎn)稱“AGC大連”）副總經(jīng)理?xiàng)罾^宏就“超白玻璃的選擇對(duì)光熱電站運(yùn)營(yíng)的影響”進(jìn)行主題發(fā)言。
據(jù)楊繼宏介紹，光熱電站對(duì)反射鏡的能量反射率、耐候性、聚光精度和后期維護(hù)有相應(yīng)的要求。在能量反射方面，選取對(duì)應(yīng)技術(shù)路線的高反射率的反射鏡，進(jìn)行收益和成本投資優(yōu)化；在耐候性方面，反射鏡要克服惡劣的自然條件的考驗(yàn)，反射率衰減越小越好；在聚光精度方面，提高反射鏡面型精度，提高聚光質(zhì)量（另外需要考慮支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、面型控制及和反射鏡的配合公差）；在后期維護(hù)方面，要求維護(hù)成本低，破損、破碎率低，對(duì)其他附屬設(shè)備損傷小，損壞后對(duì)電站運(yùn)營(yíng)沖擊小。
楊繼宏指出，玻璃反射鏡的反射率是玻璃厚度越薄反射率越高，但是，一般水平的反射率與較好水平的反射率通常情況下會(huì)有0.5-2%的差距。對(duì)應(yīng)技術(shù)路線的高反射率的反射鏡可以提高電站的發(fā)電量和收益，同時(shí)降低初期投資的成本。以50兆瓦槽式電站為例，按照年發(fā)電量5000小時(shí)、1.15元電價(jià)計(jì)算，在不考慮設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)的選擇的情況下，反射鏡的反射率每提高1%，該槽式電站在25年運(yùn)行壽命中可獲得的額外收益可以達(dá)到約7200萬。
他表示，影響光熱發(fā)電反射鏡性能的因素：一個(gè)是銀層能量反射，另一個(gè)是玻璃能量反射。銀層反射最高是0.97，這是一個(gè)極限值，而銀層不斷增加會(huì)增加反射率，但是，增加到一定水平后，就不能夠再增加了，反過來有可能降低反射率，同時(shí)，也可能會(huì)造成銀層與玻璃的脫離。所以，銀層厚度要適度。
AGC研究結(jié)果是透過率每提高1%，反射率可以提高1.5%。中科院計(jì)量所所做的透過率差異樣品光譜反射率曲線證明了透過率提高，反射率提高的理論。
那么，生產(chǎn)高透過率的反射鏡需要經(jīng)過哪些工藝呢？我們需要實(shí)現(xiàn)從白玻到超白的轉(zhuǎn)換，在正常情況下，白玻到超白在兩三天之內(nèi)完全可以達(dá)到150PPM，但是從150PPM再到光熱用的90PPM又需要八九天，整個(gè)過程需要約12天的時(shí)間。因此，生產(chǎn)高透過率的玻璃需要長(zhǎng)周期置換玻璃熔窯內(nèi)的玻璃熔液、精細(xì)的熔化工藝控制及獨(dú)特的窯爐設(shè)計(jì)。
眾所周知，中國(guó)的光熱電站基本建在西北和華北地區(qū)，氣候條件相對(duì)惡劣，如何使超白玻璃經(jīng)受UV輻照、濕熱、高低溫循環(huán)、濕凍、清洗維護(hù)和鹽霧各種考驗(yàn)?zāi)?？以華強(qiáng)兆陽15兆瓦的數(shù)據(jù)，在項(xiàng)目地正常資源條件下，平均每日灰塵污染造成的鏡面直射光反射率下降遠(yuǎn)超2%，常規(guī)的沙塵天氣一次可以造成50%的反射率下降，每日一次鏡面清掃成為光熱電站運(yùn)行的必要條件。由于超白玻璃隨著戶外使用時(shí)間增加以及環(huán)境因素破壞，耐候性差的超白玻璃透過率會(huì)發(fā)生衰減，反射鏡的反射率會(huì)降低，進(jìn)而嚴(yán)影響集熱效率!因此，太陽能超白玻璃要獲得高耐候性，需要精細(xì)的熔化工藝控制、獨(dú)特的窯爐設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的料方設(shè)計(jì)等。
此外，反射鏡的后期維護(hù)涉及到機(jī)械強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度與支撐系統(tǒng)的匹配以及自爆鋼化鏡。在50MW的電站中，鋼化鏡鏡場(chǎng)會(huì)有1500~2000平方米的鏡子處于高自爆風(fēng)險(xiǎn)中！這種自爆一般情況下發(fā)生在玻璃鋼化后的3個(gè)月、5個(gè)月、1年、2年甚至3年、4年、5年，是漸進(jìn)的過程。自爆率方面，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是千分之三到千分之四，AGC生產(chǎn)的玻璃可以達(dá)到十萬分之二到十萬分之三，該公司有非常嚴(yán)格的質(zhì)量管理文件，并在生產(chǎn)過程中有極其嚴(yán)格的控制。同時(shí)，其正在采取一些工藝逐漸做一些改進(jìn)，并希望傾聽光熱產(chǎn)業(yè)同仁的建議。
截至目前，AGC集團(tuán)光熱太陽能超白玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于全球商業(yè)及示范電站項(xiàng)目，服務(wù)于全球光熱發(fā)電領(lǐng)域。截至2017年底，全球已完成的CSP項(xiàng)目裝機(jī)容量約5.13GW，使用AGC太陽能超白玻璃的聚光反射鏡至少占60%，而AGC大連公司在已建成、在建和已承接的國(guó)內(nèi)外光熱項(xiàng)目中獲得的超白玻璃總訂單量已經(jīng)超過890MW！
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