1太陽(yáng)能中高溫應(yīng)用國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1太陽(yáng)能中高溫應(yīng)用國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

　　目前，隨著全球能源供應(yīng)問(wèn)題日顯突出和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的積極推行，國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)太陽(yáng)能中溫技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已掀起新一輪高潮。美國(guó)等工業(yè)化先進(jìn)國(guó)家早在八十年代即開(kāi)始了將太陽(yáng)能中高溫技術(shù)應(yīng)用到紡織、建筑、食品加工、木材烘干等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常取暖、開(kāi)水等方面，以獲得100℃以上的熱水和蒸汽。近年來(lái)，太陽(yáng)能中溫技術(shù)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家增長(zhǎng)更加迅猛，根據(jù)歐盟委員會(huì)發(fā)布的《能源的未來(lái)：可再生能源》白皮書(shū)，到2010年，歐盟將安裝1億m2的太陽(yáng)能集熱器，其中太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)將占1900萬(wàn)m2。國(guó)外太陽(yáng)能中溫?zé)崂?a href="http://www.www.usllm.cn/news/list/11-26.html" class="keyword_link" title="查看更多“技術(shù)”信息！" target="_blank">技術(shù)中所使用的集熱器大部分以金屬—玻璃封接式集熱器、平板太陽(yáng)能集熱器為主，其制作成本較高、制作工藝復(fù)雜且熱效率較低，技術(shù)和設(shè)備工藝沒(méi)有得到突破性進(jìn)展，造成太陽(yáng)能中溫?zé)崂?a href="http://www.www.usllm.cn/news/list/11-26.html" class="keyword_link" title="查看更多“技術(shù)”信息！" target="_blank">技術(shù)無(wú)法形成產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?，只能依托在國(guó)家政府補(bǔ)助與頒布新能源法來(lái)強(qiáng)制實(shí)施。

　　太陽(yáng)能熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列鏡面收集太陽(yáng)熱能，通過(guò)換熱裝置提供蒸汽，然后結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)，達(dá)到發(fā)電的目的，主要有三種發(fā)電方式：塔式、碟式和槽式聚焦系統(tǒng)。其中槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化運(yùn)行，其主要集熱部件是高溫真空太陽(yáng)集熱管。目前高溫真空太陽(yáng)集熱管成熟的生產(chǎn)技術(shù)掌握在以德國(guó)的SCHOTT和Siemens等少數(shù)公司手中，并為全球太陽(yáng)能熱發(fā)電工程提供核心集熱部件。2009年7月啟動(dòng)的“歐洲沙漠行動(dòng)”，堪稱(chēng)可再生能源領(lǐng)域最具野心的計(jì)劃。多個(gè)歐洲財(cái)團(tuán)和企業(yè)，計(jì)劃在未來(lái)十年內(nèi)投資4000億，在中東及北非地區(qū)建立一系列并網(wǎng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站，來(lái)滿(mǎn)足歐洲15%的電力需求，以及電站所在地的部分電力需求;西班牙的可再生能源規(guī)劃中，設(shè)定了2005年~2010年裝機(jī)容量500兆瓦的目標(biāo)。這一目標(biāo)已經(jīng)提前實(shí)現(xiàn)。于是，西班牙部長(zhǎng)會(huì)議在2009年11月通過(guò)決議，提出2010年~2013年太陽(yáng)能熱發(fā)電裝機(jī)容量2440兆瓦的新目標(biāo)。太陽(yáng)能熱發(fā)電在可再生能源發(fā)電技術(shù)中具有發(fā)電成本較低、綠色無(wú)污染等特點(diǎn)，相信隨著可再生能源技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用的擴(kuò)大，將有著廣闊的市場(chǎng)前景。

　　1.2太陽(yáng)能中高溫國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

　　我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能中高溫集熱管及其應(yīng)用技術(shù)的研究起步較晚，一直局限于小型部件和材料的攻關(guān)項(xiàng)目，研發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些發(fā)達(dá)國(guó)家。國(guó)際上普遍采用金屬-玻璃式集熱管做為太陽(yáng)能中溫?zé)崂弥械募療岵考?，使用成本較高，是制約我國(guó)太陽(yáng)能中溫應(yīng)用的主要因素之一。

　　力諾光熱集團(tuán)最新研制的中溫全玻璃真空太陽(yáng)集熱管是由集熱管發(fā)明人——清華大學(xué)殷志強(qiáng)教授親自指導(dǎo)，由山東力諾光熱集團(tuán)與清華大學(xué)聯(lián)合歷經(jīng)3年時(shí)間研發(fā)的最新產(chǎn)品，該產(chǎn)品是集熱管應(yīng)用的升級(jí)產(chǎn)品，其應(yīng)用溫度為80℃~150℃，徹底解決了集熱管長(zhǎng)期在高溫下工作的真空維持問(wèn)題，該產(chǎn)品具有熱效高、耐高溫、抗衰減、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，標(biāo)志著太陽(yáng)能熱水應(yīng)用時(shí)代邁入熱能應(yīng)用時(shí)代。此產(chǎn)品被力諾瑞特應(yīng)用于開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能空調(diào)制冷、區(qū)域建筑供暖等太陽(yáng)能中溫應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。

　　太陽(yáng)能高溫發(fā)電技術(shù)方面，與國(guó)外對(duì)聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)在材料、設(shè)計(jì)、工藝及理論方面進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)50多年的研究相比，我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電起步較晚。

　　槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件，如兆瓦級(jí)槽式太陽(yáng)能聚光器、高溫真空太陽(yáng)集熱管、儲(chǔ)熱單元等尚處于研發(fā)階段。以高溫真空太陽(yáng)集熱管為例，目前此技術(shù)處于領(lǐng)先地位的幾家單位及企業(yè)包括清華大學(xué)、力諾光熱集團(tuán)、皇明、東南大學(xué)等，清華大學(xué)和力諾目前已掌握4m長(zhǎng)高溫真空太陽(yáng)集熱管的相關(guān)技術(shù)，成功解決了玻璃-金屬非匹配封接這一技術(shù)難題，預(yù)計(jì)2010年底能完成中試。

　　隨著國(guó)家新能源法的頒布，一些太陽(yáng)能中高溫應(yīng)用的示范性項(xiàng)目相繼上馬，如2010年太陽(yáng)能光熱聯(lián)盟申請(qǐng)的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱技術(shù)研究及大規(guī)模應(yīng)用項(xiàng)目(科技部支撐項(xiàng)目)，構(gòu)建一個(gè)萬(wàn)平米級(jí)區(qū)域性太陽(yáng)能供暖的示范項(xiàng)目;2010年4月內(nèi)蒙古鄂爾多斯50MW槽式熱發(fā)電項(xiàng)目開(kāi)始招標(biāo)，此項(xiàng)目總投資16億元人民幣。項(xiàng)目建成后，年可發(fā)電1.2億度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1.8億元，實(shí)現(xiàn)稅收1530萬(wàn)元;另?yè)?jù)科技部“十二五”規(guī)劃將在5年內(nèi)建成1MW槽式熱發(fā)電示范項(xiàng)目;中國(guó)華電集團(tuán)也規(guī)劃在甘肅建設(shè)4×50MW槽式發(fā)電站等。

　　因此山東力諾光熱集團(tuán)有限公司制定了中溫太陽(yáng)能真空集熱管和高溫真空太陽(yáng)集熱管開(kāi)發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，通過(guò)建立中高溫集熱管技術(shù)研發(fā)平臺(tái)——中高溫集熱管光熱材料實(shí)驗(yàn)室來(lái)拓展全玻璃集熱管的應(yīng)用領(lǐng)域范圍和研制適合國(guó)內(nèi)高溫發(fā)電應(yīng)用的高溫真空太陽(yáng)集熱管。以期提高國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能中高溫集熱管生產(chǎn)水平，縮短與國(guó)外同行差距。

　　2太陽(yáng)能中高溫光熱利用的核心部件關(guān)鍵技術(shù)突破

　　2.1中溫太陽(yáng)能真空集熱管技術(shù)

　　目前工業(yè)上中溫應(yīng)用的溫度范圍大多集中在80℃~150℃之間，從材料承受能力上講，全玻璃真空太陽(yáng)集熱管可以滿(mǎn)足在此溫度范圍內(nèi)的使用要求。為此，我公司與清華大學(xué)就中溫涂層、增透膜技術(shù)以及真空維持技術(shù)進(jìn)行深入研究，并研制開(kāi)發(fā)出中溫太陽(yáng)能真空集熱管。關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)情況如下：

　　2.1.1中溫涂層的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

　　在中溫涂層的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，我們淘汰了含有重金屬鉻的不銹鋼濺射材料，選用高熔點(diǎn)、環(huán)保型的金屬鈦?zhàn)鰹榇趴貫R射材料，借鑒“鈦金太陽(yáng)集熱管”的成功經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)大量試驗(yàn)調(diào)整確定了涂層工藝參數(shù)，制備出適用于中溫范圍(80℃~150℃)的選擇性吸收涂層

　　2.1.2罩玻璃管增透技術(shù)的開(kāi)發(fā)

　　本公司作為國(guó)內(nèi)最大的集熱管專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家，大力引進(jìn)國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)和設(shè)備，一方面通過(guò)引進(jìn)德國(guó)公司的精密設(shè)備進(jìn)行增透涂層的初步研發(fā)，另一方面我公司增透膜實(shí)驗(yàn)室與清華大學(xué)和國(guó)內(nèi)知名玻璃增透膜研究所共同合作，引進(jìn)一系列先進(jìn)設(shè)施共同開(kāi)發(fā)出中溫太陽(yáng)能真空集熱管的增透技術(shù)。罩玻璃管太陽(yáng)透射比可提高至94%，大大提高中溫太陽(yáng)能真空集熱管集熱性能。