成都博昱新能源刘俊详解600米槽式太阳能回路建设与运维情况

2017年9月22-23日，2017第二届德令哈光热大会在青海省德令哈市举行。成都博昱新能源有限公司副总工程师刘俊以“博昱新能槽式太阳能实验回路建设与运维经验分享”为题进行了主旨报告。

以下是刘俊演讲全文：

刘俊：各位领导、专家大家上午好，感谢大会给我这次机会给大家介绍一下博昱新能源德令哈槽式实验回路的一些情况和心得。因为我们的项目没进20个名单，所以我现在也只能说这个回路跟产品。成都博昱新能源是专门从事太阳能光热系统的研发、生产、制造与应用的高新技术企业。成都博昱是专门从事太阳能核心设备的提供商，主要是经销商。是国内最早掌握太阳能核心设备生产、检测和调试等集成技术的厂家之一。成都博昱可以为光热提供设计，系统集成，承包设备，工程建设、运营管理等整体解决方案。

成都博昱这个产品主要有4个方向，槽式集热器、塔式定日镜、跟踪传动系统和热场监控系统。实验回路建设周期是3个月，目前是在这边运行有两年以上了。这个回路是采用标准的RD灯镜面的这样一个标准600米回路。集热面积是3270平米，采用的介质是，设计的热功率是1.6兆瓦。目前这个回路主要是两个作用，一个是产生气，另外一个是用于我们青海博昱装备制造公司厂房的一个供暖。

之前乔工提过咱们光资源的测量，前面是一个基础，我们在2015年也是建成了这样一个气象站，目前也是连续测试了两年的光资源。在气象站的使用上面可以提一点就是这个DNI这个是一定要清理的。落灰因为这个的影响还是比较大。回路采用的这个集热器是博昱自主知识产权的必行集热器，那它采用的也是一个标准的RPC镜面，标准采取12米长，5米77的开口，焦距是1.7米。

这块也是博昱的自主知识产权，LOOP这块两种选择，一种是博昱自主知识产权的产品，另外一个我们跟施耐德也有一个深入的合作，也可以使用施耐德的产品。对于太阳岛的核心的设备，就是这个集热器我们对它的一个理解它是一个大型的全天候的高精度的光学仪器，它的精度的要求是非常高的。以我们博昱的集热器为例，它的长度12米，宽度5.77米，组成的这样一个单元的话是150米，然后一个回路的面积3270平米。经历风吹日晒，尤其是风、雨雪对它有考验，然后又要保持这样一个高精度。它的集热器的集热率要在97、98以上。然后它组成的这样一个单元一般150米，它的这个150的平常就是在5条路以内，这是一个非常不容易做到的一个精度。

那我们知道现在扭转变形是不超过一个25度，反射镜的安装误差不超过3个毫米。集热管的安装误差不超过3个毫米，同一反射镜安装的误差不超过3个毫米。我们说集热器本身它的组成的单元是150米，那这150米长对扭转的控制非常重要。尤其是受风的影响很重要。那对于我们集热支架这样一个强度和刚度这方面要有我们的一种聚合起到主要作用。那么它的一个扭转一定是要经过模拟实验或者是运行进行验证。目前我们的集热器它的扭转变形以及光源效率的衰减，这是一个最严重的情况下。大家都知道在风越大的情况下，比如说在保护的位置不存在扭转的问题。但是运行过程中，比如说我们这个14米高，那么它的这样一个在14米风速下我们这个集热器受风的影响，它扭转的情况，大家可以看到14米这个光热效率是非常低的。当然这个是因为电站会有一个挡风墙以及咱们集热器之间的相互的阻挡的作用。那它肯定是由于这个情况，只是它现在的话集热器受风的影响是非常敏感的。我们目前这样一个扭转的高度是控制在2600米这样的一个程度。那么这块我们想可能我们做过这个产品的应该知道这个数据的意义。

集热器的扭转主要是靠扭矩和内部的杆件它起到的作用。那内部杆件的应变的测试是比较关键的一个事情。通过我们大量的试验我们把杆件界面的调整，经过大量的实验我们把较高的L型的形面换成C形的界面，在同等的这样一个重要情况下它的抗压提升了40%。刚才提的是集热器的地区性方面的情况。那这个集热器之前我就提到精度的控制，这个精度是一定要有工装保证，这个工装它是跟常规的差别就是我们是一个正向的组装，就是在组装完了之后有一个翻转的过程。那么它这个自动变形的方向的影响就相当于在这里面的改线。

咱们知道镜面的这个安装点的位置比较重要，实际上镜面安装的这个角度也是非常重要的一个参数，它在很大程度上也影响了这样一个集热器的效率。这是我们之前做的一个测试报告，大家可以看到在螺钉全部拧紧的情况下，它的里面的光斑是非常明显的。这主要是由于镜面、支架的软片它的角度造成的影响也是非常明显的。这是我们请的第三方给我们做的一个结算率还有3D变形的一个测试。最终这样一个结算率是在97.8%。这需要说明一点是做这个测试的时候我们那时候并没有采用这种正装的工装，然后采用的还是倒装的工装。另外一个我们那时候还没有引进CSB这样的一个设备，所以这两方面基于你们做的保证，这个节断率轻松超98%。

这是我刚才提的这个设备，它的主要作用实现第一个是精度方面的保证，另外一个是效率方面的保证。咱们知道一个电站为了对接去的需求量非常大，八九千个。这样对于大概应当说的半年左右的，在生产周期必须要有一个这样的设备来保证它的这样一个扬平率。然后平衡度它的这样一个测试的时间，它自己检测的时间应该是五六分钟，然后在整个的集热支架上，在这个吊装过程以及吊移的这个过程大概控制在20分钟以下。那这样的话一天大概能保证1个回路，一个生产线保证48个集热器的生产。它这个检查报告是分两种形式呈现，一种是列表，另外一种是用图像的形式来表现。大家可以看到我们对集热器的精度控制，这是一个安装点得位置批发的检测结果，我们对整个的检测结果应该是控制在安装点的精度控制在3个毫米以下。有这样一些不同的监测数据，它的控制应该都是在[02:26:15？]这也是非常不容易的。

我想这个测试的话应该说也只有我们一家做，从行业的出发点什么的也是对我们客户的负责。考虑到阵风会对我们的集热器造成影响，我们当时也是请的航空部的专家带他们对我们的产品做的一个测试，这整个测试的频率是在3个赫兹，也就是自然界的跟它是不会存在重叠的。所以这块的话应该说阵风不会对它造成影响。

我们整个集热器的组装插件内，组装生产线这样一个规模，首先是一个，接下来组装完了之后是一个检验，检验过了之后是镜面的组装，组装完了之后有动平衡测试，这个测试过了之后就有一个临时的存储，然后都可以运输到镜场然后进行吊装。而对于吊装我们的控制是在南北集热器南北轴向的安装，在一个单元150米的长度下控制的这样一个精度是在5个毫米，驱动这个短板南北轴向要垂直，误差要小于2个毫度。[02:28:14？]小于3个毫米，然后集热器相互之间的夹角要小于1个毫度。同时这个过程中的风速建议在5米每秒以下，因为风大了之后对这个的安装调试也是会造成影响的。怎么快速地吊装又能保证准确安装的精度。这块就需要在集热器的产品做相应的检测点，这块是比较重要的东西。

再提一下清洗的问题，经过我们两年的运行，我们在德令哈这个位置镜面清洁度的衰减超过1%的这种程度的日期不在少数。比如说我们比国外面临着更严重的清洗压力。我们回路上的清洗的速度目前控制是在一个周期，那么在这种情况下还会有一些比较明显的优势，甚至用刷子刷不掉的比如说一些顽固的灰尘。那这种情况就可能是需要一些特殊的清洗剂，这可能要跟提供镜面的厂家共同探讨的一些事情。说一下我们这个试验回路所做的一些工作，首先一个出发点肯定是光热的测试，这块是最初的出发点。再一个是石块风载测试。我们这个回路的周边是没有建这种挡风墙的。所以说集热器是在德令哈的实时的风速下受摧残。德令哈这边应该说这两年经历过了大概两次十级风的公告，然后目前整个的运行都非常良好。

第三个我们选择了不同这样一个[02:30:49？]进行了测试。目前也是积累了大量的数据。同时在这里要感谢以下我们厂家，在这里再次感谢。再一个是进行了一个跟踪精度的测试和长时间的自动化运行的测试的工作。然后就是做了一个产品方面的优化，因为是实际运行过程中还是有一些优化的点我们做了一个产品的提升。同时也提升了我们集成运维和服务的能力。最后讲一下心得，首先我们要坚持自主研发，吃透核心设备的设计、生产、组装等各个环节。我们要掌握每一个环节的，咱们集热器这个产品的具体的工艺。然后是采用符合中国国情的生产工艺。这边提一点就是咱们的钢结构产品，比如说角钢，要采用自主成型的C形法这个工艺。国内这个角钢在生产过程中可能在于上这个组装台会造成很多麻烦。设计之初就要考虑这种大规模生产的匹配的问题。

刚刚我提到了每一个电站有50兆瓦，应该说这个建设周期的话应该是控制在大概半年多左右。所以这块一定要在设计之初考虑这个问题，不然产能匹配不上的话应该说是很可惜的。然后规模化量产可以降低成本，同时优秀的设计方法生产工艺一样能降低这个成本。之前我提过咱们的习惯的改变，以及咱们是焊接还是栓接，以及龙腾项目刚才也提到了到底怎么处理的方式，用哪种方式应该说可以继续做这种探讨。吸收国外成熟的检测经验，我们现在应该说主要是用核心的设备，因为咱们国内应该说这方面走得稍微慢一点，我想咱们国内这块相关的单位可以交流一下作为我们自己的检测设备，质量肯定比产量更加重要。

最后说一下我们回路这个光热效率的指导值，这个也算是一个保证值，因为这个有利于咱们的这样一个设计院或者说厂家，或者说我们业主，对咱们的热计算这块会有些帮助。我的介绍就这些，欢迎大家到我们实验回路上，实地去指导工作。