徐二树: 太阳能槽式集热发电技术研究与示范

2013年8月12日至14日，由中国可再生能源学会、中国工程热物理学会及科技部高新技术发展及产业化司联合主办，中国科学院电工研究所、国家太阳能光热产业技术创新战略联盟承办，国际太阳能热发电和热化学组织、海南省可再生能源协会、首航节能光热技术股份有限公司和皇明太阳能股份有限公司协办的“第七届太阳能热发电技术三亚国际论坛”在海南省三亚市隆重召开。本届论坛部分代表的发言内容和观点总结如下：

徐二树研究员(中国科学院电工研究所)

徐二树研究员的报告题目为“太阳能槽式集热发电技术研究与示范”。首先介绍了本项目的课题设置框架及项目目标。其次，分别报告了4个课题的进展情况。

课题一：真空管批量化生产工艺研究。课题进展：1)研制完成了新型高温吸热涂层，优化得到涂层吸收率为95.26%，450℃时发射率为0.13；2)对于高温真空集热管涂层耐温寿命方面，搭建了高温加速老化的涂层寿命预测平台，研究衬底表面形貌对于涂层高温光热转换特性的影响，进行了基于硼硅3.3玻璃和不锈钢金属的非匹配应力封接理论设计；3)针对高温真空集热管生产线，开发和购置了波纹管疲劳试验机、分光光度计、吸氢材料性能测试仪、粗糙度测试仪等；4)完成12米测试平台的热损测试改造及标准单元的槽式真空管热损的测试。5)开展了真空集热管真空寿命的研究。本课题发表文章8篇，申请发明专利3项。

课题二：高强度曲面反射镜批量化生产工艺研究。本课题进展：1)完成《可行性研究报告》和《环境评估报告表》、研究得到了单层结构反射镜和复合式反射镜生产的工艺路线和设计方案、完成热弯钢化设备、制镜设备和预处理设备等部分外购设备的合同签订工作。2)完成了槽式能流密度测试仪的设计与制作；3)基于条纹反射技术提出了槽式曲面反射镜面形误差的测试方法并完成样机的试制。本课题发表论文1篇，申请专利2项。

课题三：槽式集热、发电系统试验平台研究及示范系统。本课题进展情况：1)完成了太阳能槽式热发电热力系统的初步设计；2)基于延庆的地理位置和气候条件，分析了大开口聚光器的力学特性及延庆八达岭电站的太阳辐照特性；3)完成了蒸汽发生器的系统设计；4)针对当地气候条件，提出了八达岭槽式电站集热系统防凝方案；5)搭建了抛物面槽式太阳能集热器热性能实验平台，并建立了热性能动态测试模型；6)完成了槽式聚光器的原型设计，加工了样机；7)完成了24m槽式集热器支架的试制工作，初步开展了DSG系统可行性分析。本课题发表论文9篇，申请专利3项。

课题四：太阳能热与常规燃料互补发电技术。本课题进展：1)针对太阳能与330MW燃煤电站互补全年不同运行工况，开展了变辐照对集热效率的影响特性研究；2)构建油/水换热器性能测试系统，测试了不同温度、油/水流量情况下的换热系数与效率；3)针对太阳能的间歇性和不能稳定供应的缺陷，采用相图计算理论设计和优化熔盐材料，开发低成本传热蓄热材料和发展高效蓄热技术，结果显示三元交互体系相图液相温度计算值与实验值相近，相差在5%以内；4)基于熔融盐吸热传热蓄热实验平台，研究熔融盐的高温蓄热机理与使用性能。5)在互补系统的仿真平台方面：(1)建立了集热器动态数学模型，(2)搭建了小型集热系统仿真模型，分析了集热系统稳态性能及动态性能分析，(3)建立330MW机组仿真实验平台；4)对华电集团新疆、内蒙、宁夏所辖的14家火电厂建厂条件进行对比，初步选定华电新疆昌吉热电厂开展太阳能热与燃煤互补发电示范工程项目，并互补热力系统进行了设计研究。本课题发表论文及著作17篇，申请专利12项。