1、太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù) 國家與地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室 申請(qǐng)報(bào)告目錄第一章 項(xiàng)目概述1一、 項(xiàng)目名稱1二、項(xiàng)目承辦單位1三、法人概況1四、項(xiàng)目編制依據(jù)3五、項(xiàng)目建設(shè)理由3六、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容和方向4七、項(xiàng)目建設(shè)意義5第二章 項(xiàng)目建設(shè)背景7一、國外太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀7二、中國太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10第三章 項(xiàng)目發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)內(nèi)容和目標(biāo)14一、 工程實(shí)驗(yàn)室發(fā)展戰(zhàn)略14二、工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)內(nèi)容151、聚光技術(shù)研究152、自動(dòng)跟蹤控制技術(shù)研究203、集熱技術(shù)研究234、傳蓄熱技術(shù)研究285、保溫技術(shù)研究316、增壓技術(shù)研究337、仿真技術(shù)應(yīng)用348、新材料研發(fā)359、與建筑一體化應(yīng)用研

2、究35三、工程實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的近期和中期目標(biāo)361、近期目標(biāo)及技術(shù)突破362、中期目標(biāo)37第四章 項(xiàng)目建設(shè)條件與優(yōu)勢(shì)38第五章 建設(shè)方案401、建設(shè)規(guī)模402、建設(shè)措施403、建設(shè)周期424、建設(shè)地點(diǎn)42第六章 組織結(jié)構(gòu)、管理和運(yùn)行機(jī)制44一、組織機(jī)構(gòu)44二、技術(shù)帶頭人、管理人員及技術(shù)團(tuán)隊(duì)441.技術(shù)帶頭人442、管理人員概況463、技術(shù)團(tuán)隊(duì)情況46三、管理和運(yùn)行機(jī)制47第一章 項(xiàng)目概述一、 項(xiàng)目名稱太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)國家與地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室二、項(xiàng)目承辦單位三、法人概況xx潔能控股有限公司位于山東省德州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，自1998年成立，注冊(cè)資本5000萬元，現(xiàn)有員工6700人，占地3000余畝

3、，總資產(chǎn)27.6億元，是一家集研發(fā)、制造和市場(chǎng)開拓于一體的高新技術(shù)企業(yè)，主營業(yè)務(wù)為：太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能高溫發(fā)電、太陽能光伏、溫屏節(jié)能玻璃及美盾門窗、太陽能建筑、旅游、酒店等，是xx太陽能股份有限公司的控股公司，下設(shè)xx光電事業(yè)部、山東溫屏節(jié)能玻璃有限公司、xx置業(yè)（北京）有限公司、山東xx太陽能房地產(chǎn)有限公司、太陽谷微排國際酒店、旅游服務(wù)事業(yè)部等。xx潔能控股有限公司在太陽能熱水器的研發(fā)、生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化方面一直處于我國龍頭地位；2002年開始自主研發(fā)太陽能熱發(fā)電技術(shù)并于同年與中科院獲得四項(xiàng)國家“863”計(jì)劃，現(xiàn)已研制成功拋物面碟式雙軸跟蹤聚焦太陽能高溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，自主研發(fā)高性價(jià)比聚光器和跟蹤

4、器，配以Stirling熱機(jī)和發(fā)電機(jī)，發(fā)電效率可達(dá)1830%，并成功用于太陽能與建筑一體化。xx潔能控股有限公司發(fā)揚(yáng)“科技帶動(dòng)文明”的企業(yè)精神，在太陽能綜合利用技術(shù)處于國際先進(jìn)水平。擁有6個(gè)博士從事著鍍膜、光熱、光電、太陽能供熱制冷、模具等方面的研究，配套建成了四個(gè)專家實(shí)驗(yàn)室和省級(jí)技術(shù)研發(fā)中心、省級(jí)技術(shù)研究中心。使用“太陽能選擇性吸收涂層”技術(shù)，將真空磁控濺射三靶技術(shù)在xx潔能控股有限公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，極大的帶動(dòng)了中國太陽能熱水器制造行業(yè)在集熱技術(shù)、制造技術(shù)和鍍膜全自動(dòng)化控制系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)跨越式提升。 2009年10月，xx集團(tuán)榮獲“藍(lán)天排行榜”太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)第一名；同年10月，xx太陽能憑借其對(duì)

5、行業(yè)多項(xiàng)核心技術(shù)的掌控及自主工業(yè)體系，入選“中國科技名牌500強(qiáng)”；同時(shí)，xx太陽能集團(tuán)以“高效太陽能產(chǎn)業(yè)化示范”項(xiàng)目摘得山東省政府2006年度重大節(jié)能成果獎(jiǎng)第一名。xx人返璞歸真，以客戶滿意作為工作目標(biāo)和方向，以專注的態(tài)度和速度實(shí)現(xiàn)工作高效，艱苦奮斗，激情創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了在品牌、技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、科普、服務(wù)、市場(chǎng)等方面的世界領(lǐng)航，成為當(dāng)之無愧的世界太陽能領(lǐng)航者。xx潔能控股有限公司采用“以人為本、能、才、品為上”的用人機(jī)制，實(shí)施“管理科學(xué)化、生產(chǎn)有序化、銷售網(wǎng)絡(luò)化、發(fā)展集團(tuán)化”四化方針，行政管理、營銷管理、技術(shù)開發(fā)均符合現(xiàn)代企業(yè)制度的要求。面對(duì)世界經(jīng)濟(jì)一體化，公司積極研討發(fā)展戰(zhàn)略，更加注重科技開發(fā)投入

6、和技術(shù)改造投入。xx潔能控股有限公司在依托各科研院所的同時(shí)專設(shè)技術(shù)研發(fā)部，近年來研發(fā)、創(chuàng)新的成果都達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)和國際領(lǐng)先水平，通過山東省的科技成果鑒定累計(jì)達(dá)126項(xiàng)。獲得建設(shè)部成果重點(diǎn)項(xiàng)目辦評(píng)為“建筑節(jié)能新產(chǎn)品、新技術(shù)”和“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書”。公司擁有多項(xiàng)專利和科技成果，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可不受制約地在工程研究實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，工程實(shí)驗(yàn)室建成后其研發(fā)人員可直接成為實(shí)驗(yàn)室下一步課題開發(fā)的中堅(jiān)力量。四、項(xiàng)目編制依據(jù)1、國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于組織申報(bào)2011年國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室通知（發(fā)該辦高技2011246號(hào)）2、國家十二五科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃3、國家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-

7、2020年）五、項(xiàng)目建設(shè)理由隨著全球能源緊張、環(huán)境惡化、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，太陽能作為一種清潔、可持續(xù)能源被國內(nèi)外積極推行。太陽能能源的根本利用是用太陽能發(fā)電，目前太陽能的發(fā)電方式有兩種：一是利用光伏發(fā)電，目前我國太陽能光伏利用經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術(shù)產(chǎn)業(yè)比較成熟，但核心技術(shù)主要掌握在國外手中，中國只是光伏產(chǎn)業(yè)的制造中心，利潤(rùn)低，發(fā)展?jié)摿τ邢蓿欢翘柲芄鉄岚l(fā)電，太陽能光熱的中低溫利用在國內(nèi)外發(fā)展比較迅速，如太陽能熱水器等，市場(chǎng)已比較成熟，但太陽能高溫發(fā)電技術(shù)由于技術(shù)水平要求高，發(fā)展還未形成商業(yè)化。為了更好地緩解常規(guī)能源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約壓力，xx公司早在2000年即投資與中國科學(xué)院電工所、工程

8、熱物理所進(jìn)行研發(fā)。目前已掌握了太陽能熱利用的核心技術(shù)，在世界上處于領(lǐng)先水平，為更好地利用太陽能進(jìn)行高溫發(fā)電并降低成本并使之成為新能源的重要方式，急需建設(shè)太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)國家級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室。 六、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容和方向在利用常規(guī)能源環(huán)境污染日益嚴(yán)重、能源日益緊張的未來，太陽能作為一種清潔、可持續(xù)發(fā)展的能源將得到迅速的發(fā)展，太陽能高溫發(fā)電的能源將成為未來的主流能源。太陽能高溫發(fā)電就是將太陽能聚集起來，加熱工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。太陽能高溫發(fā)電一般包括四大系統(tǒng)：聚光集熱系統(tǒng)、傳熱蓄熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、輔助能源系統(tǒng)。按照聚熱系統(tǒng)部分可分為三種類型的高溫發(fā)電系統(tǒng)：槽式發(fā)電系統(tǒng)、塔式發(fā)電系統(tǒng)和碟式發(fā)電系

9、統(tǒng)。xx潔能控股有限公司擬在山東省德州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)太陽谷內(nèi)建設(shè)太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)國家與地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)對(duì)太陽能高溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的九方面技術(shù)進(jìn)行研究： 集熱技術(shù)：主要是太陽能中高溫（300以上）的聚光集熱技術(shù) 蓄熱技術(shù)：主要為中高溫蓄熱技術(shù)，與中山大學(xué)聯(lián)合開發(fā)熔融鹽（500）蓄熱，自行研發(fā)導(dǎo)熱油蓄熱和蓄熱球技術(shù)（200-400） 傳熱技術(shù)：主要是中高溫傳熱技術(shù)，與中科院共同研究工質(zhì)（空氣、水、油）技術(shù)。 保溫技術(shù)：主要為隔熱保溫技術(shù) 增壓技術(shù)：與華電集團(tuán)合作，研發(fā)循環(huán)增壓、動(dòng)力增壓等 自動(dòng)控制技術(shù)：主要是溫控流量技術(shù)、傳感技術(shù)等 仿真技術(shù)：主要包括系統(tǒng)優(yōu)化、模擬仿真技術(shù)，目前已與中科

10、院建設(shè)風(fēng)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、鹽霧試驗(yàn)等 新材料：主要是蓄熱材料、耐高溫高反射材料和高集熱膜層材料研究等。 與建筑結(jié)合應(yīng)用：主要是利用太陽能高溫發(fā)電多余的能量與建筑制冷、供暖等結(jié)合應(yīng)用。近期研發(fā)重點(diǎn)是：定日鏡耐高溫高反射鏡面材料的進(jìn)一步研究；支架抗風(fēng)力抗腐蝕保持靈活性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；跟蹤控制系統(tǒng)精確度進(jìn)一步提高；選擇性吸收涂層材料的研究；耐高溫高蓄熱材料的進(jìn)一步研究；塔式熔融鹽抗腐蝕、保溫性的進(jìn)一步探索；高溫發(fā)電富余能量二次利用的研究。七、項(xiàng)目建設(shè)意義 隨著能源的緊張，環(huán)境污染的加劇，作為清潔能源的太陽能高溫發(fā)電是未來的發(fā)展的必然方向，目前國外太陽能高溫發(fā)電技術(shù)比較成熟，已開始進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作，進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電。中

11、國的太陽能高溫發(fā)電目前還處于實(shí)驗(yàn)室階段，技術(shù)已處于領(lǐng)先地位，但還沒有進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。xx公司通過建立太陽能熱利用高溫技術(shù)國家和地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，與知名的高校、研究所、企業(yè)聯(lián)合，共同解決目前太陽能高溫發(fā)電技術(shù)難題，引領(lǐng)太陽能高溫發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室設(shè)置9大技術(shù)研究平臺(tái)，包含了太陽能高溫發(fā)電的各個(gè)環(huán)節(jié)，從聚光集熱、傳熱蓄熱到最后的發(fā)電環(huán)節(jié)都進(jìn)行深入的研究，并把實(shí)驗(yàn)成果通過中試積極轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品電能，并網(wǎng)到現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，緩解現(xiàn)有能源壓力，并逐步替代傳統(tǒng)能源，減少污染，保護(hù)環(huán)境，并通過廣泛的商業(yè)化應(yīng)用降低電價(jià)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第二章 項(xiàng)目建設(shè)背景 胡錦濤總書記指出：“加強(qiáng)可再生能源開發(fā)利用，是

12、應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題的必由之路，也是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。”隨著能源環(huán)境形勢(shì)的嚴(yán)峻，迫切需要開發(fā)新的可持續(xù)利用的綠色代能源。太陽能的利用和開發(fā)，為破解能源和環(huán)境問題，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，提供了現(xiàn)實(shí)的可能和光明的前景。 自從1615年法國工程師所羅門德考克斯在世界上發(fā)明第一臺(tái)太陽能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)開始，全球掀起了一場(chǎng)太陽能利用的熱潮，出現(xiàn)了太陽能光伏光熱利用，目前太陽能光伏利用、光熱低溫應(yīng)用以比較成熟，太陽能高溫?zé)崂糜绕涫歉邷匕l(fā)電剛剛起步，對(duì)緩解能源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)能源替代將起到重要作用，是未來太陽能熱利用的必然發(fā)展方向。目前太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)在國內(nèi)外得到一定發(fā)展，為未來發(fā)

13、展奠定了基礎(chǔ)。一、國外太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1950 年，原蘇聯(lián)設(shè)計(jì)了世界上第一座太陽能塔式熱發(fā)電站的試驗(yàn)電站，對(duì)太陽能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了廣泛的、基礎(chǔ)性的探索和研究。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從 19811991 年的 10 年間，全世界建造了裝機(jī)容量 500kW 以上的各種不同形式的太陽能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)站 20 余座，其中主要是塔式電站。 自 20 世紀(jì) 70 年代初，美國休斯頓大學(xué) AlvinHildebr andt 和 Lorin Vant-Hull 首次提出塔式太陽能熱發(fā)電原理以來，美國一直積極的發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)，并在 20 世紀(jì) 80 年代由美國能源部（ DOE ）的 Sunlab 與 Boei

14、ng 公司和 Nexant 公司合作建成了 10MWe 塔式電站 Solar One和Solar Two 。Solar One 塔式太陽能熱發(fā)電試驗(yàn)電站是 1982 建成的。額定輸出 10MWe 。該電站經(jīng)過兩年的試驗(yàn)和評(píng)估后進(jìn)入了發(fā)電階段。定日鏡的可利用度極佳，第一年年平均全反射率為 95 ，第二年為 96.3% ，第三年達(dá)到 98.9% 。Solar One的成功對(duì)太陽熱發(fā)電具有里程碑的意義。Solar Two 為促進(jìn)塔式 / 熔鹽太陽能熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，在 Solar One 的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，采用了熔鹽為傳熱工質(zhì)。電站于 1996 年開始并網(wǎng)發(fā)電。 Solar Two 驗(yàn)證了熔鹽技術(shù)的

15、應(yīng)用可以降低建站技術(shù)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，而且可以極大的推進(jìn)塔式太陽能熱發(fā)電站的商業(yè)化進(jìn)程。此后，西班牙，德國，瑞士，法國，意大利，前蘇聯(lián)和日本等也已經(jīng)開展這項(xiàng)技術(shù)的研究工作。 歐洲，法國、德國和意大利等 9 個(gè)國家聯(lián)合，于 1981 年在意大利西西里島建造了額定功率為 1MWe 的世界首座并網(wǎng)運(yùn)行的塔式太陽能熱電站。從 1994 年開始，歐洲框架 IV ， V ， VI 計(jì)劃連續(xù)支持了塔式聚光技術(shù)的研究，如： Solgas 計(jì)劃 , Coln Solar 計(jì)劃等。Eurelios塔式太陽能電站額定輸出 1MWe ，于 1981 年并網(wǎng)發(fā)電。它的吸熱器是具下傾的錐形腔構(gòu)造，是一種單一的直流式加熱到過熱溫

16、的鍋爐。CESA 1電站位于西班牙， 1983 年到 1984 年間建成。吸熱器帶回?zé)嵫h(huán)，采用了混合鹽作工質(zhì)，額定輸出 1MWe 。 SSPS 小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)在西班牙，額定輸出 0.5MWe 。項(xiàng)目于 1982 年開始運(yùn)行，用液態(tài)鈉作為吸熱器和儲(chǔ)熱器傳熱工質(zhì)。Themis電站在法國，額定輸出 2.5MWe 。它用熔鹽作為吸熱器和儲(chǔ)熱器的介質(zhì)。該電站于 1983 年到 1986 年成功運(yùn)行為未來的電站的建設(shè)提供了大量的資料。建在西班牙的 Seville的PS10發(fā)電廠于 2007 年3月發(fā)電，電功率 11MWe 。該項(xiàng)目初期論證過采用空氣吸熱器加燃?xì)廨啓C(jī)的 BRAYTON 循環(huán)技術(shù)，最后由

17、于成本高和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，轉(zhuǎn)而采用直接產(chǎn)生蒸汽的方式（ DSG ）。 PS10 塔高 90 m，有 981 面 121m2 的定日鏡， PS10 電站將每年向電網(wǎng)提供 19.2GWh 的電力，年平均發(fā)電效率可以到 10.5 ，投資 2800EURO/kWe 。Solgas, Coln Solar發(fā)電試驗(yàn)裝置建立在西班牙的 Ertisa Huelva ，有 450 面 66 m 2 的定日鏡，吸熱器功率 20MWt ，目的是試驗(yàn)太陽能燃?xì)饴?lián)合循環(huán)（ ISCC ）方式。對(duì)聯(lián)合循環(huán)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)也是項(xiàng)目的重要內(nèi)容。2003年10月在美國舉行的IEA-Solar PACES執(zhí)行委員會(huì)上，IEA提出了世界太陽能

18、熱發(fā)電的近期目標(biāo)是太陽能聚光發(fā)電的裝機(jī)容量達(dá)到5000MWe。歐洲白皮書“Energy for the future: Renewable Sources of Energy-for a Community Strategy and Action Plan”中制定的最低目標(biāo)是：到2010年，歐洲的太陽能熱發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1000MWe，其中西班牙在2006年達(dá)到500MWe，比2004年增加15倍。IEA-Solar PACES 熱發(fā)電計(jì)劃分三部分： 1) 集中式發(fā)電系統(tǒng)，包括研究大規(guī)模槽式技術(shù)和塔式技術(shù)。 2) 分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括研究碟式 / 斯特林裝置。 3) CSP 市場(chǎng)化的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境

19、和法律法規(guī)評(píng)價(jià)。二、中國太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀就世界范圍而言，我國在太陽能熱利用方面的研究起步并不晚，但由于種種原因發(fā)展十分滯后。近年來，我國在太陽能利用方面的研究已取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，通過合作與交流，我們的研究水平正逐漸與先進(jìn)國家靠攏，甚至在某些方面處于世界領(lǐng)先水平。（1）槽式聚光器中國科學(xué)院電工研究所、xx公司與工程熱物理研究所聯(lián)合成功研制了采光口開口寬度為2.5m，長(zhǎng) 12m 的槽式聚光器一套。對(duì)單向拋物反射面的反射器進(jìn)行了研究，通過采用復(fù)合蜂窩技術(shù)，研制出了超輕型結(jié)構(gòu)的反射面；解決了使用平面玻璃制作曲面鏡的問題；通過與美國科學(xué)家的共同探討，傳動(dòng)采取了液壓方式，可以適合今后沙

20、漠工作的要求。（2） 塔式發(fā)電定日鏡塔式聚光器技術(shù)涉及到傳熱流體技術(shù)、高溫吸熱器技術(shù)、聚光塔技術(shù)、定日鏡技術(shù)和發(fā)電循環(huán)技術(shù)等。我國科學(xué)家已經(jīng)對(duì)電站從系統(tǒng)到關(guān)鍵單元部件進(jìn)行了一系列的研究。 a. 河海大學(xué)與以色列合作在南京江寧建立的 70KWe 太陽能與燃油混合熱源發(fā)電站。每面定日鏡的反射面積 40m 2 ，共有反射鏡 30 面。b. 中國科學(xué)院電工研究所在“百人計(jì)劃”配套基金的支持下與xx太陽能公司合作，研制了三種類型的塔式聚光用定日鏡。前 2 種方式主要是探索通過降低自重及風(fēng)載來減小寄生能量的途徑 , 第 3 種方式是探索同時(shí)聚光和定日兩項(xiàng)功能的定日鏡的設(shè)計(jì)與制作，為大型電站做技術(shù)準(zhǔn)備。這三

21、種形式的共同點(diǎn)是均考慮了在沙漠中工作時(shí)傳動(dòng)設(shè)備的密封性以及對(duì)反射鏡面的抗沙保護(hù)。目前 100m2 的大型定日鏡已經(jīng)于 2006 年 1 月 4 日完成設(shè)備安裝。該設(shè)備自 2006 年 1 月 15 日起已經(jīng)全天候無人職守運(yùn)行至今，一切正常。主要是研究探索大型定日鏡反射鏡面制作定型，輕型支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大荷重傳動(dòng)系統(tǒng)以及定日鏡的高精度跟蹤系統(tǒng)。為防止風(fēng)載時(shí)的晃動(dòng)，傳動(dòng)采用了無齒隙齒輪，保證了在離塔 1km 處也可以將光反射到吸熱體上，可以適合建立大規(guī)模塔式電站的要。c.由中科院電工研究所承擔(dān)的“863”國家重大項(xiàng)目“太陽能塔式發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)示范”正在按預(yù)期的目標(biāo)順利地進(jìn)行當(dāng)中。該項(xiàng)目擬在北

22、京延慶縣建造一座我國第一座也是亞洲第一座1MW太陽能塔式熱電站，該項(xiàng)目的建成將標(biāo)志著我國在太陽能高溫利用領(lǐng)域中上升到一個(gè)嶄新的階段，目前已取得階段性成果。d 2004年6月10日，xx中國科學(xué)院聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在北京通縣高溫實(shí)驗(yàn)場(chǎng)成功地完成了太陽能碟式聚光熱發(fā)電的實(shí)驗(yàn)。這是我國首次采用碟式太陽能聚光技術(shù)進(jìn)行的太陽能熱發(fā)電。 2005年1月16日，在xx公司的德州科技園區(qū)，建立起一個(gè)采光口直徑5米，頂高近6米的單碟式太陽能聚光器，幾何聚光比625，峰值功率14千瓦，焦點(diǎn)處溫度可達(dá)1100，同多碟系統(tǒng)一樣它可以實(shí)現(xiàn)雙軸全自動(dòng)跟蹤控制。 xx集團(tuán)研發(fā)的200平方米的槽式聚光器已經(jīng)完成，并進(jìn)入了加工階段。

23、xx集團(tuán)研制了塔式聚光器定日鏡中的4種中的3種，在關(guān)鍵技術(shù)的研究方面已經(jīng)取得了一大批科研成果和實(shí)用化技術(shù)，申報(bào)國家專利8項(xiàng)并正在著手申報(bào)國際專利。 （3） 碟式聚光器“十五”期間，中國科學(xué)院電工研究所、xx太陽能集團(tuán)與工程熱物理研究所聯(lián)合研制了 3 臺(tái)直徑 5 米的太陽能聚光器。聚光器焦點(diǎn)處的溫度已經(jīng)達(dá)到約1600C ，經(jīng)西班牙、美國、德國、韓國、澳大利亞等著名太陽能熱發(fā)電專家評(píng)議，該設(shè)備在技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上已經(jīng)達(dá)到目前國際先進(jìn)水平。目前，研究單位已經(jīng)掌握了太陽位置三維跟蹤技術(shù)和設(shè)備姿態(tài)高精密度控制傳動(dòng)技術(shù)，聚光系統(tǒng)精度達(dá)到0.2；三種聚光器分別試驗(yàn)采用了蝸輪蝸桿式、軌道鏈傳動(dòng)式和雙蝸輪均力

24、式等三種不同的傳動(dòng)方式。高反射率旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡制備技術(shù)（反射率94%）；低能耗傳動(dòng)技術(shù)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)自身總電耗小于 4W ；高密度熱流傳熱技術(shù)，吸熱器能在 0.65 10 6W/m 2的超高熱流密度下正常工作，且熱效率不小 91% 等等。第一套設(shè)備目前已從 2003 年 8 月起安全運(yùn)行至今。 從國內(nèi)外太陽能高溫發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀來看，國外高溫發(fā)電技術(shù)較成熟，而且已開始進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作。中國的高溫發(fā)電技術(shù)研究也處于世界領(lǐng)先水平，但都處于試驗(yàn)階段，還沒有進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。未來太陽能高溫發(fā)電的一個(gè)重要的方向就是把實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用。xx公司作為太陽能行業(yè)的領(lǐng)航者，擬建立太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)工

25、程實(shí)驗(yàn)室，突破太陽能高溫發(fā)電的理論與實(shí)踐轉(zhuǎn)化的瓶頸，對(duì)高溫發(fā)電系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行研發(fā)，提高太陽能高溫發(fā)電的商業(yè)化水平，加快實(shí)現(xiàn)可再生能源替代，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)技術(shù)水平的提高，增強(qiáng)國家的綜合實(shí)力。第三章 項(xiàng)目發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)內(nèi)容和目標(biāo)一、 工程實(shí)驗(yàn)室發(fā)展戰(zhàn)略工程實(shí)驗(yàn)室根據(jù)國家和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，研究和開發(fā)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)調(diào)整方面的關(guān)鍵共性技術(shù)，以科技成果產(chǎn)業(yè)化、運(yùn)行機(jī)制現(xiàn)代化、發(fā)展方向市場(chǎng)化為核心，采用機(jī)制創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新并重的方針，通過建設(shè)高水平的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化基地，形成高水平的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)和工藝，縮短技術(shù)轉(zhuǎn)移和推廣應(yīng)用的周

26、期，推動(dòng)太陽能熱利用太陽能高溫發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。（1） 加強(qiáng)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，完善研發(fā)的手段與技術(shù)，形成更加有利于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化的有效運(yùn)行機(jī)制。（2） 加強(qiáng)與國內(nèi)外高等院校、科研機(jī)構(gòu)的合作，充分利用國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)資源，為企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)。（3） 在工程實(shí)驗(yàn)室完成科研成果的中試，為xx公司為依托完成產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，取得經(jīng)濟(jì)效益。工程實(shí)驗(yàn)室將整合研發(fā)、資金、“xx”品牌等因素，加強(qiáng)國際合作，力爭(zhēng)引領(lǐng)國內(nèi)市場(chǎng)、打入國際市場(chǎng)。在戰(zhàn)略上，工程實(shí)驗(yàn)室將以創(chuàng)新為目標(biāo)，力爭(zhēng)在三到五年內(nèi)，在太陽能熱利用高溫發(fā)電領(lǐng)域取得2至5項(xiàng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平的關(guān)鍵技術(shù)成果，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相應(yīng)的產(chǎn)品系

27、列，真正成為太陽能熱利用高溫發(fā)電基地。二、工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)內(nèi)容 工程實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)研發(fā)太陽能高溫發(fā)電的九大核心技術(shù)：聚光技術(shù)研究、自動(dòng)控制技術(shù)研究、集熱技術(shù)研究、傳蓄熱技術(shù)研究、保溫技術(shù)研究、壓力循環(huán)技術(shù)研究、仿真技術(shù)應(yīng)用、新材料技術(shù)研究、與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)研究。1、聚光技術(shù)研究聚光技術(shù)就是采用反射鏡把太陽光聚焦到吸熱器上，產(chǎn)生高溫?zé)崮堋Ｌ柲芨邷匕l(fā)電聚光技術(shù)主要是定日鏡技術(shù)，包括自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、抗風(fēng)沙、紫外線、鹽霧、酸雨等惡劣室外環(huán)境技術(shù)。反射鏡需滿足：良好的光學(xué)性能，發(fā)射率要在85%以上；良好的聚光性能，確保拋物面鏡聚光后形成的光帶小于真空集熱管的吸熱管的直徑。支架需滿足：良好的剛度和

28、強(qiáng)度，保證聚光器能在風(fēng)載、雪載、自重等負(fù)荷下正常工作；具有良好的抗疲勞能力，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)在反復(fù)交變工作條件下的壽命；具有良好的抗沙塵、冰雹等能力，保證電站在沙漠、高寒等惡劣條件下正常工作，同時(shí)抵御非正常氣候的破壞；良好的抗腐蝕能力，要有抗等性能；良好的運(yùn)動(dòng)性能，以使結(jié)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)能耗降到最低；具有良好的保養(yǎng)、維護(hù)、運(yùn)輸性能、支架在滿足整體剛性、強(qiáng)度的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)易拆卸、組裝、保養(yǎng)。根據(jù)定日鏡的性能要求，反射鏡和支架的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)如下：（1）反射鏡反射鏡按照反射次數(shù)可分為：一次聚光反射、二次聚光反射。一次聚光反射是太陽光經(jīng)一次聚光鏡聚光后，照射在真空集熱管上，有吸收涂層吸收后，完成光熱轉(zhuǎn)換。此聚光反

29、射聚焦比低，在30-100之間，聚焦溫度最高只能達(dá)400度作用，適合于小型的槽式發(fā)電系統(tǒng)。二次聚光主要有平面拋物面反射聚光鏡、拋物面拋物面發(fā)射聚光鏡、拋物面CPC反射聚光鏡。平面拋物面反射聚光鏡是用一組定日鏡將太陽光反射到一臺(tái)拋物面鏡上，陽光經(jīng)二次聚焦后，取得了較大聚光比，從而使系統(tǒng)取得較高的集熱溫度。但其一次反射的定日鏡和二次聚焦的拋物面鏡需要兩套傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，甚至兩套跟蹤系統(tǒng)，成本較高。日本在20世紀(jì)80年代采用定日鏡拋物面反射聚光器完成1MW槽式電站。拋物面拋物面發(fā)射聚光鏡，可在一次聚焦的拋物面鏡焦線處，放置二次聚焦拋物面鏡，集熱管放置在二次聚焦的拋物面焦線上，陽光經(jīng)二次聚焦后，取得了較大的

30、聚光比，從而使系統(tǒng)得到較高的聚熱溫度。兩次聚光結(jié)構(gòu)放置在同一支架結(jié)構(gòu)上，可節(jié)省許多材料，降低成本，便于維護(hù)。拋物面CPC反射聚光鏡是將二次聚焦的拋物面改為CPC結(jié)構(gòu)，集熱管放置在CPC的聚光帶上（CPC無焦點(diǎn)）。反射鏡研究重點(diǎn)主要是反射鏡曲度研究和制作工藝。反射鏡主要有平面反射鏡和曲面反射鏡，曲面反射鏡比平面反射鏡具有更高的聚光比和光斑溫度，曲面反射鏡的聚光比可高達(dá)700，聚焦光斑溫度可高達(dá)1500度。xx公司采用曲面反射鏡，自主研發(fā)了復(fù)合拋物面的高溫聚熱器（專利號(hào)200910238180.6）,采用二次聚光技術(shù)，內(nèi)反射鏡面由兩段對(duì)稱的拋物面和兩段沿拋物面交線對(duì)稱的漸開面組成的漸開線復(fù)合拋物面

31、，有較大的聚光比和接受角度，聚光集熱效果好，成本低廉、易于操作。下圖1就是復(fù)合拋物面的高溫聚熱器。圖1復(fù)合拋物面的高溫聚熱器（1 底座加固支撐，2 橫梁底座，3 玻璃板固定板，4 內(nèi)反射聚光鏡支架， 5 吸收管支架， 6吸收管， 7 鋼化玻璃板， 8 螺栓，9 長(zhǎng)螺栓 ，10固定拉桿，11 鉚釘，12保溫層內(nèi)罩，13 保溫層外罩，14內(nèi)反射聚光鏡，15 保溫層，16透氣碳?xì)郑?7短螺栓反射鏡的制造工藝比較復(fù)雜，對(duì)材質(zhì)要求很高，一般采用鍍銀金屬玻璃，銀具有吸收比低、反射比高（97%）的特點(diǎn)，但其在戶外容易老化，需在其上鍍一層銅起保護(hù)作用。目前鍍銀玻璃生產(chǎn)的主要工藝是曲面磁控濺射鍍膜法，其制造工藝

32、為：平白超白玻璃-熱彎-磁控濺射鍍銀-保護(hù)涂層。此法只有比利時(shí)、德國、法國等幾家企業(yè)掌握，國內(nèi)技術(shù)還是一片空白，只有xx太陽能有限公司掌握了這項(xiàng)專利技術(shù)（專利號(hào)200910238180.6），生產(chǎn)出磁控濺射雙曲面太陽能反光鍍銀玻璃鏡。下圖2是反射鏡結(jié)構(gòu)圖。 圖2 反射鏡結(jié)構(gòu)圖（2）支架定日鏡的支架需要有很強(qiáng)的機(jī)械性能和抗腐蝕、抗疲勞能力，它的設(shè)計(jì)需要有良好的材質(zhì)和運(yùn)行靈活性。目前支架主要有鋼板結(jié)構(gòu)和鋼框架結(jié)構(gòu)，鋼板結(jié)構(gòu)鏡架抗風(fēng)沙強(qiáng)度較好, 對(duì)鏡面有保護(hù)作用,鏡本身可以做得很薄,有利于平整曲面的實(shí)現(xiàn)。鋼框架結(jié)構(gòu)鏡架減小了鏡面的重量, 減小了定日鏡運(yùn)行時(shí)的能耗,使之更經(jīng)濟(jì)。但這種鋼框架結(jié)構(gòu)也帶來一

33、個(gè)新問題, 即鏡面支架與鏡面之間的連接, 既要考慮不破壞鏡面涂層, 又要考慮鏡子與支架之間結(jié)合的牢固性, 還要有利于雨水順利排出, 以避免雨水浸泡對(duì)鏡子的破壞。 針對(duì)此類問題設(shè)計(jì)了三種方式: 在鏡面最外層防護(hù)漆上粘結(jié)上陶瓷墊片, 用于與支撐物的連接; 用膠粘結(jié); 用鉚釘固定。為了增加支架的靈活性，支架的底座設(shè)計(jì)分為兩種：獨(dú)臂支架和圓形底座式支架。獨(dú)臂支架具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、較易密封等優(yōu)點(diǎn), 但其穩(wěn)定性、抗風(fēng)性也較差, 但為了達(dá)到足夠的機(jī)械強(qiáng)度, 防止被大風(fēng)吹倒, 必須消耗大量的鋼材和水泥材料為其建鏡架和基座。圓形底座式定日鏡的基座一般均為金屬結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性較好, 機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高, 且運(yùn)行能耗少

34、, 但其結(jié)構(gòu)比獨(dú)臂支架式復(fù)雜, 而且其底座軌道的密封防沙問題也有待進(jìn)一步解決。xx公司獨(dú)自研發(fā)了固定定日鏡的駁接爪裝置，就是利用比較靈活的每個(gè)駁接爪固定每塊定日鏡，具有安裝、拆卸、調(diào)整方便，整體移動(dòng)反射鏡不破損的優(yōu)點(diǎn)，下圖2是固定定日鏡的駁接爪裝置。 圖3 定日鏡的駁接爪裝置（1 定日鏡反射鏡，2 膠，3吸盤，4球頭螺栓，5壓緊螺母，6固定螺母，7 支撐架，8連接臂，9 駁接爪中心套，10調(diào)整螺母，11駁接爪固定桿，12 支架）xx公司在定日鏡技術(shù)方面有12項(xiàng)發(fā)明專利，4項(xiàng)反射鏡專利，8項(xiàng)支架調(diào)形、調(diào)整設(shè)計(jì)專利。序號(hào)專利名稱專利號(hào)1定日鏡用反射鏡200820123840.72一種基于提前量設(shè)計(jì)

35、的復(fù)合拋物面的高溫聚熱器200910238180.63一種定日鏡200920148902.44一種大型太陽光聚光反射裝置201020701176.75用于固定定日鏡反射鏡的駁接爪200820180798.26一種定日鏡的反射鏡用支撐調(diào)整裝置200920158751.07一種定日鏡的反射鏡用支撐調(diào)型裝置200920161790.68高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)200920216652.39一種定日鏡的反射鏡夾持支撐調(diào)形裝置201010153016.810一種單元反射鏡的調(diào)形裝置及調(diào)整方法201020255750.011一種微弧菲涅爾反射鏡支撐調(diào)形裝置201020693858.812一種太陽能槽式集熱器的

36、集熱管可調(diào)支撐裝置201020701115.0xx公司在定日鏡聚光技術(shù)研究方面具有雄厚的技術(shù)實(shí)力，未來研究方面是反射鏡的鏡面曲度設(shè)計(jì)和支架靈活性、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)等，通過與山大研究中心的合作，在太陽能高溫發(fā)電聚光技術(shù)方面將有重大的技術(shù)突破，提高定日鏡的聚光比、反射比，降低定日鏡成本。2、自動(dòng)跟蹤控制技術(shù)研究定日鏡聚焦陽光需準(zhǔn)確的跟蹤控制系統(tǒng)，跟蹤控制系統(tǒng)主要采用三種方式控制：程序控制、傳感器控制、程序與傳感器聯(lián)合控制的方法。程序控制是計(jì)算出太陽在一天中的位置，并通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置，該方法可克服傳感器控制的缺點(diǎn)，但存在累積誤差，且程序復(fù)雜，對(duì)控制器要求較高；傳感器控制方法是實(shí)時(shí)測(cè)量太陽光的

37、方向，但實(shí)際應(yīng)用中存在跟蹤死區(qū)，跟蹤范圍窄；程序與傳感器混合控制的方法以程序控制為主，傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)做反饋的“閉環(huán)”控制，這種方式對(duì)程序進(jìn)行累積誤差修正，使之在任何氣候條件下都能得到穩(wěn)定而可靠的跟蹤控制，但由于成本和可靠性等問題，一直沒有被規(guī)模化使用。目前廣泛采用的跟蹤控制方式是“開環(huán)”程序跟蹤方式, 即利用時(shí)鐘來控制定日鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。從上世紀(jì)80年代美國的Solar One到2005年西班牙的PS10均采用了這種控制方式。 定日鏡開環(huán)跟蹤控制方式主要有兩種：方位角- 仰角跟蹤方式以及自旋- 仰角跟蹤方式。方位角- 仰角跟蹤方式是指定日鏡運(yùn)行時(shí)采用轉(zhuǎn)動(dòng)基座( 圓形底座式) 或轉(zhuǎn)動(dòng)基座上部轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)

38、構(gòu)( 獨(dú)臂支架式) 來調(diào)整定日鏡方位變化, 同時(shí)調(diào)整鏡面仰角的方式。自旋- 仰角跟蹤方式是指采用鏡面自旋, 同時(shí)調(diào)整鏡面仰角的方式來實(shí)現(xiàn)定日鏡的運(yùn)行跟蹤, 這是由新的聚光跟蹤理論推導(dǎo)出的一種新的跟蹤方法, 也叫“陳氏跟蹤方法”。陳氏跟蹤法比傳統(tǒng)的聚光跟蹤方法能更有效的接收太陽能。定日鏡跟蹤控制裝置主要采用雙軸跟蹤裝置：利用高度角一方位角式全跟蹤，通過兩電機(jī)分別控制高度角軸與方位角軸位置，如圖1所示。跟蹤箱內(nèi)裝有跟蹤傳感器，傳感器通過檢測(cè)光線強(qiáng)度、光電池一三象限電壓差、二四象限電壓差等信號(hào)，來確定電機(jī)的轉(zhuǎn)向和速度，編碼器1、編碼器2分別檢測(cè)高度角軸與方位角位置，電機(jī)1控制高度角軸，電機(jī)2控制方位

39、角軸，兩軸的合成運(yùn)動(dòng)使跟蹤鏡頭始終跟隨太陽入射光線。 圖4 雙軸自動(dòng)控制裝置定日鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)陽光的實(shí)時(shí)跟蹤還需要傳動(dòng)系統(tǒng)，把控制信息通過傳動(dòng)系統(tǒng)來調(diào)整定日鏡的方位和角度變化。跟蹤傳動(dòng)系統(tǒng)主要有三種傳動(dòng)方式：齒輪傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、齒輪與液壓結(jié)合方式。由于平面鏡位置的微小變化都將造成反射光在較大范圍的明顯偏差, 因此目前采用的多是無間隙齒輪傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在定日鏡的設(shè)計(jì)研制中, 傳動(dòng)部件的密封防沙和防潤(rùn)滑油外泄等也是重要環(huán)節(jié)。傳動(dòng)系統(tǒng)選擇的主要依據(jù)是: 消耗功率最小、跟蹤精確性好、制造成本最低、能滿足沙漠環(huán)境要求、具有模塊化生產(chǎn)可能性, 密封符合美國IP54標(biāo)準(zhǔn)等。xx公司在自動(dòng)控制系統(tǒng)研究方面有2

40、項(xiàng)發(fā)明專利：一種控制定日鏡傳動(dòng)箱跟蹤誤差的阻尼裝置（專利號(hào)200920001124.6），一種定日鏡自動(dòng)控制系統(tǒng)（專利號(hào)200920149305.3）。xx公司自主研發(fā)了雙軸全自動(dòng)跟蹤控制，與中科院聯(lián)合研發(fā)了三維跟蹤技術(shù)、高精度控制傳動(dòng)技術(shù)、使聚光系統(tǒng)精度達(dá)到聚光系統(tǒng)精度達(dá)到0.2度，而且研發(fā)出蝸輪蝸桿式、軌道鏈傳動(dòng)式和雙蝸輪均力式等三種不同的傳動(dòng)方式，使設(shè)備運(yùn)行耗電量小于 4W。下圖5是xx自主研發(fā)的雙軸自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)。 圖5 xx自主研發(fā)的雙軸自動(dòng)控制跟蹤控制系統(tǒng)圖5中定日鏡的控制通過PLC（可編程控制器）完成對(duì)太陽角度的計(jì)算及指令代碼的轉(zhuǎn)換，將計(jì)算結(jié)果通過電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制字與反饋信號(hào)的雙

41、向傳輸，控制電機(jī)按照既定的目標(biāo)和速度運(yùn)行，達(dá)到對(duì)日光的精確定位跟蹤。xx公司的自動(dòng)控制技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平，未來研發(fā)方向：研發(fā)精確度更高的，傳動(dòng)更靈活的自動(dòng)控制裝置并應(yīng)用于實(shí)踐。3、集熱技術(shù)研究集熱系統(tǒng)是太陽能高溫發(fā)電的核心，集熱技術(shù)決定著高溫發(fā)電的效率，而集熱技術(shù)中的核心是選擇性吸收涂層，它決定著太陽能光熱轉(zhuǎn)換效率，選擇性吸收涂層的性能指標(biāo)為：涂層的吸收比、發(fā)射比及其穩(wěn)定性。選擇性吸收涂層的性能決定于膜層材料和鍍膜工藝。選擇性吸收涂層一般采用氮化鋁不銹鋼做選擇性吸收涂層，但其耐高溫性能有限，太陽能高溫發(fā)電的選擇性吸收涂層采用耐高溫的金屬陶瓷做吸收涂層，高溫下性能穩(wěn)定，吸收比可達(dá)93%以上。

42、選擇性吸收涂層的鍍膜工藝采用磁控濺射鍍膜，鍍的膜層均勻、不脫落、膜層之間相互干擾小，吸收比高、發(fā)射比低。xx公司自主研發(fā)了磁控濺射干涉鍍膜技術(shù)，使用SS-ALN（氮化鋁金屬陶瓷）做集熱材料，膜層有紅外高反射金屬層，擴(kuò)散阻擋層，吸收層，減反層組成，吸收比高達(dá)97%，發(fā)射比達(dá)7%，抗老化吸收，400空氣中，1600小時(shí)，性能衰減小于5%，涂層性能處于國際領(lǐng)先水平。下圖6是xx自主研發(fā)的太陽能選擇性吸收涂層圖。圖6 xx自主研發(fā)的太陽能選擇性吸收涂層圖（1 紅外高反射金屬層，2 擴(kuò)散阻擋層，3 吸收層，4 減反射層，5 基材）高溫發(fā)電的集熱系統(tǒng)主要是通過選擇性吸收涂層把光能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置，高溫發(fā)電

43、的集熱器分為兩類：管式和腔體式。管式一般是鍍膜鋼管集熱器，腔體式一般是圓柱或錐形的集熱器，按吸熱介質(zhì)的不同可分為：熔鹽腔體式吸熱器、空氣網(wǎng)狀腔體式吸熱器、水蒸氣腔體式吸熱器。（1）鍍膜鋼管集熱器鍍膜鋼管集熱器由內(nèi)管、外管、真空夾層、吸氣劑、玻璃與金屬封接環(huán)組成。內(nèi)管采用鍍金屬陶瓷選擇性吸收涂層的不銹鋼管，外管采用透射率高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大的高硼硅玻璃，通過不銹鋼與玻璃封接技術(shù)把內(nèi)外管封接一體，將中間夾層排空形成真空，提高鍍膜鋼管的集熱性能。xx公司自主研發(fā)了鍍膜鋼管技術(shù)，采用了多種國際領(lǐng)先的太陽能高溫發(fā)電技術(shù)，下圖7是xx公司自主研發(fā)的鍍膜鋼管包含的技術(shù)。 圖7 xx公司鍍膜鋼管鍍膜鋼管中最主要的兩

44、項(xiàng)技術(shù)就是高溫選擇性吸收涂層技術(shù)、玻璃與金屬封接的波紋管技術(shù)。玻璃與金屬封接的波紋管技術(shù)，就是采用波紋管使玻璃與金屬在不斷的冷熱沖擊下依然保持較好密封性。波紋管補(bǔ)償器又稱膨脹節(jié)，是為補(bǔ)償因溫度差與機(jī)械振動(dòng)引起的附加應(yīng)力，而設(shè)置在容器殼體或管道上的一種撓性結(jié)構(gòu)。它作為一種能自由伸縮的彈性補(bǔ)償元件，工作可靠、性能良好、結(jié)構(gòu)緊湊。2009年xx公司投資5000萬元自主開發(fā)出自動(dòng)化率達(dá)到90%的自動(dòng)生產(chǎn)線生產(chǎn)高溫鍍膜鋼管，通過近幾年的不斷改進(jìn)，自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)品膜層吸收比、發(fā)射比更加穩(wěn)定。自2009年開始“xx高溫鍍膜鋼管”就以低成本、性能穩(wěn)定小批量出口，近幾年出口量不斷擴(kuò)大，主要出口國家包括西班牙、澳大

45、利亞、德國等發(fā)達(dá)國家。xx公司在集熱技術(shù)方面有四項(xiàng)發(fā)明專利，2項(xiàng)磁控濺射鍍膜技術(shù)專利，2項(xiàng)太陽能吸熱管技術(shù)。序號(hào)專利名稱專利號(hào)1一種太陽能選擇性吸收涂層及其制備方法200910176041.52一種磁控濺射圓柱靶200820003764.63一種太陽能吸熱管201010528625.74太陽能真空集熱管的膨脹補(bǔ)償裝置200920246972.3（2）腔體式吸熱器腔體式吸熱器主要是為了解決現(xiàn)有太陽能吸熱器吸收的太陽能輻射熱流分布不均勻，導(dǎo)致吸熱器局部溫度過高且容易發(fā)生燒穿的問題，它包括吸熱器和吸熱管，并且吸熱管按照吸熱器的內(nèi)腔體形狀盤在吸熱器的內(nèi)壁上。腔體式吸熱器按照吸熱介質(zhì)的不同分為：熔鹽吸熱

46、器、空氣吸熱器、水蒸氣吸熱器、復(fù)合吸熱器。熔融鹽作為一種吸熱介質(zhì)，熱容大，在整個(gè)吸熱、傳熱循環(huán)中無相變，系統(tǒng)可無壓運(yùn)行，熔融鹽圓柱形腔體式吸熱器可承受較高的熱流密度，可使內(nèi)部結(jié)構(gòu)做的更緊湊，降低熱損。美國Solar Two 碟式熱發(fā)電系統(tǒng)采用了硝酸鹽吸熱器，如下圖8所示。圖8美國Solar Two硝酸鹽吸熱器熔鹽吸熱器采用圓柱形吸熱器，由24塊管板組成，每塊管板有32根吸熱管。24塊管板中，6塊板起預(yù)熱過的作用，其余18塊板產(chǎn)生過熱蒸汽，入口溫度為290度，出口溫度為565度，平均太陽輻射能流密度為430 kW/m2時(shí)，額定吸收功率為42 MW。 空氣具有工作溫度高，無相變，啟動(dòng)快，易于運(yùn)行和

47、維護(hù)特點(diǎn)，以空氣為傳熱介質(zhì)的空氣集熱器采用容積式吸熱器，容積式吸熱器一般以蜂窩狀或密織網(wǎng)狀的多孔結(jié)構(gòu)材料為吸熱體，聚焦太陽能將多孔結(jié)構(gòu)的吸熱體加熱；空氣被強(qiáng)制通過吸熱器，與多孔結(jié)構(gòu)對(duì)流換熱后被加熱至高溫。典型的金屬密網(wǎng)吸熱器是西班牙CIEMET公司的TSA吸熱器，如下圖4。其吸熱器功率為27 MW，直徑34 m，所吸熱量的90集中在直徑為28 m的圓內(nèi)，正常工作時(shí)出口空氣溫度680，進(jìn)口空氣溫度110，回流空氣比可達(dá)49。在額定工作溫度下可長(zhǎng)期運(yùn)行。圖9 西班牙CIEMET公司的TSA空氣吸熱器空氣集熱器具有集熱溫度高，無壓力運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，但由于空氣熱容低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)增大，大規(guī)模的

48、實(shí)驗(yàn)研究還沒有出現(xiàn)。槽式發(fā)電系統(tǒng)一般采用鍍膜鋼管集熱器、塔式和碟式發(fā)電系統(tǒng)一般采用腔體式吸熱器。xx公司塔式高溫發(fā)電吸熱器一般采用導(dǎo)熱油介質(zhì)的腔體式吸熱器，導(dǎo)熱油具有吸熱性能好，無壓力運(yùn)行的特點(diǎn)，而且采用腔體式集熱結(jié)構(gòu)，使得集熱聚熱效果更好。太陽能集熱技術(shù)未來研究方向是高溫膜層材料的穩(wěn)定性和膜層性能的高效性，以及研發(fā)具有吸熱效率高、耐高溫的吸熱器。4、傳蓄熱技術(shù)研究太陽能高溫發(fā)電通過聚光和集熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的高溫?zé)崮苄枰獋鳠峤橘|(zhì)進(jìn)行傳熱，把熱量高效的傳遞給發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，并且可以通過蓄熱介質(zhì)進(jìn)行蓄熱，保證供能的連續(xù)性，消除因天氣變化對(duì)發(fā)電連續(xù)性的影響。高溫發(fā)電一般傳熱和蓄熱介質(zhì)采用同一種介質(zhì)，介質(zhì)材

49、料的選擇對(duì)傳蓄熱特別重要。目前最主要的傳蓄熱介質(zhì)材料有三種類型：顯熱型、潛熱型和化學(xué)反應(yīng)型。顯熱型：顯熱材料在儲(chǔ)存和釋放熱能時(shí)，材料自身只是發(fā)生溫度的變化，而不發(fā)生其他任何變化。這種蓄熱方式的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，成本低，但在釋放能量時(shí)，其溫度發(fā)生連續(xù)變化，不能保持恒溫，無法達(dá)到控溫的目的，該類材料蓄熱密度較低，盛裝容器體積龐大，主要的幾種顯熱蓄熱材料有：土壤、地下蓄水層、溫度分層型蓄熱材料、磚石、水泥等，它們可以應(yīng)用于建筑季節(jié)蓄能，把夏季多余的能量?jī)?chǔ)存在地下蓄水層，冬季取出取暖。潛熱型：利用材料在相變時(shí)吸熱或放熱的現(xiàn)象，來進(jìn)行熱能儲(chǔ)存和溫度調(diào)節(jié)控制，這類材料不僅具有容積蓄熱密度大，而且具有設(shè)備簡(jiǎn)單

50、、體積小、設(shè)計(jì)靈活、使用方便且易于管理等優(yōu)點(diǎn)。它在相變蓄熱過程中，材料近似恒溫，可以此來控制體系的溫度。潛熱型材料應(yīng)用最廣泛的是固-固相變、固-液相變和復(fù)合相變材料。固-固相變材料主要是多元醇、高密度聚乙烯和層狀鈣欽礦，相變溫度高，是最具技術(shù)和經(jīng)濟(jì)潛力的蓄熱材料，但由于其成本較高，應(yīng)用較少。固-液相變材料主要是結(jié)晶水合鹽類，導(dǎo)熱系數(shù)大，蓄熱密度大，是中、低溫相變貯能材料中的重要類型。復(fù)合相變材料主要為石蠟有機(jī)酸、高密度聚乙烯，具有較高的熔點(diǎn)，蓄熱能力較強(qiáng)。化學(xué)型：是利用可逆化學(xué)反應(yīng)通過熱能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換進(jìn)行蓄熱的。它在受熱和受冷時(shí)可發(fā)生可逆反應(yīng)，分別對(duì)外吸熱或放。典型的化學(xué)蓄熱體系有水合氧化鈣

51、、水合氧化鎂等，它在使用時(shí)存在技術(shù)復(fù)雜、一次性投資大及整體效率不高等缺點(diǎn)，限制了它的發(fā)展。 高溫?zé)岚l(fā)電中主要的傳蓄熱介質(zhì)是:水、空氣、導(dǎo)熱油、熔融鹽。水作為傳熱介質(zhì)，具有傳熱性能好的優(yōu)點(diǎn)，但有使用溫度低、工作壓力大的缺點(diǎn)；空氣作為傳熱介質(zhì)相對(duì)于水來說具有工作溫度高，無相變，啟動(dòng)快，易于運(yùn)行和維護(hù)特點(diǎn)，但空氣的熱容低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大；傳熱油擁有良好的傳熱性能和低的工作壓力，但使用溫度低，工作溫度在400以下，而且導(dǎo)熱油成本很高；熔融鹽主要是熔融硝酸鹽，具有使用溫度范圍廣（從幾十?dāng)z氏度到一千攝氏度以上）、傳熱性能高、工作壓力低、價(jià)格便宜等一系列巨大的優(yōu)點(diǎn)，但熔融鹽存在高溫分解和腐蝕問題，

52、相關(guān)的材料也必須耐高溫核耐腐蝕，使得系統(tǒng)成本增加、可靠性降低，以及低凝固點(diǎn)問題，在夜間停機(jī)時(shí)熔鹽儲(chǔ)罐都必須保溫，以防止熔鹽凝固，清晨開機(jī)時(shí)也必須對(duì)全部管道進(jìn)行預(yù)熱，這些都將增加系統(tǒng)的伴生電耗。美國Solar Two塔式太陽能站率先采用熔融鹽做蓄熱材料，但熔融鹽具有腐蝕性，中國xx公司、中科院、華能電力聯(lián)合建設(shè)中的北京延慶1兆瓦塔式太陽能高溫發(fā)電站，率先解決了熔融鹽腐蝕難題，掌握了熔融鹽系統(tǒng)管道和閥門的防凝固、管路預(yù)熱保溫、高溫熔融鹽的填充和卸出等技術(shù)方法，首次實(shí)現(xiàn)了高溫熔融鹽的傳熱蓄熱循環(huán)，并安全工作1000小時(shí)以上。xx公司自主研發(fā)了兩項(xiàng)蓄熱技術(shù)：蓄熱瓷球技術(shù)和潛熱型相變材料。蓄熱瓷球具有強(qiáng)

53、度高、耐磨損；導(dǎo)熱率和熱容量大、蓄熱效率高；熱穩(wěn)定性好、溫度劇變時(shí)不易破裂等優(yōu)點(diǎn)。眾多小球?qū)饬鞣指畛珊苄×鞴桑瑲饬髟谛顭狍w中流過時(shí)，形成強(qiáng)烈的紊流，有效的沖破了蓄熱體表面的附面層，又由于球徑很小，傳導(dǎo)半徑小、熱阻小、密度高、導(dǎo)熱性好，可實(shí)現(xiàn)蓄熱式燒嘴頻繁且快速換向的要求。下圖10為相變蓄熱球和相變蓄熱容器。 圖10 蓄熱球和蓄熱容器xx公司與上海錦立新能源科技有限公司合作研究開發(fā)潛熱型相變材料，其原理是利用材料在相變時(shí)吸熱或放熱的現(xiàn)象，來進(jìn)行熱能儲(chǔ)存和控制。相變材料是未來最重要的傳蓄熱材料。5、保溫技術(shù)研究太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)管路和蓄熱設(shè)備需要保溫措施，減少熱量損失，最大限度利用熱能。保溫技術(shù)

54、的核心是保溫材料的選擇。保溫材料的選擇主要滿足以下要求：保溫性好，導(dǎo)熱系數(shù)越小越好；耐溫性好，性能穩(wěn)定；容重小，一般不宜超過600kg/m3，減輕保溫管道的重量；機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度應(yīng)0.3MPa；無毒，對(duì)金屬無腐蝕作用；可燃物和水分含量少，易于加工成型。保溫材料可根據(jù)物理特性可分為八大類：膨脹珍珠巖類、普通玻璃類、超細(xì)玻璃棉類、石棉類、硅藻土類、泡沫混凝土類、硅酸鋁纖維類、泡沫塑料類等。 其中石棉類、硅藻土類、硅酸鋁纖維類保熱性能好，使用溫度高。石棉類硅藻土石棉灰密度380 kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)0.066+0.00015t,適用溫度達(dá)900度。硅藻土類密度660kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)0.151

55、+0.00014t，適用溫度可達(dá)900度；硅酸鋁纖維類密度380 kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)0.047+0.00012t，適用溫度高達(dá)1000度。在高溫保溫方面出現(xiàn)了一種新的材料-空心微珠和碳素纖維，1976年美國首次發(fā)現(xiàn)空心微珠這種新型保溫材料，它存在于火電廠的灰渣之中。這些微珠約占粉煤灰數(shù)量的50%70%。空心微珠的化學(xué)成分主要是硅和鋁的氧化物，密度一般僅為0.50.75g/cm3，耐火度為15001730，導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.080.1W/(m)。它顆粒微小、球形、質(zhì)輕、中空，具有隔熱、電絕緣、耐高溫、隔音、耐磨、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，價(jià)格又便宜，有著非常廣闊的用途。碳素纖維則是另一種既質(zhì)輕隔熱，又耐高溫

56、的熱絕緣材料，只是由于價(jià)格太高，目前僅用于航天飛機(jī)、飛船等航天領(lǐng)域。xx公司在保溫方面自主研發(fā)了隔熱環(huán)技術(shù)，隔熱環(huán)主要是由石棉橡膠板構(gòu)成的環(huán)體組成，采用99的三氧化二鋁，經(jīng)過模壓成型、高溫?zé)Y(jié)、低溫?zé)Y(jié)、冷卻、常溫打磨拋光的方法，一次成型的陶瓷環(huán)狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱系數(shù)下降至0.52w/m.k以下，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、不易變形的特點(diǎn)。下圖11是隔熱環(huán)。 圖11 隔熱環(huán)保溫技術(shù)未來的研發(fā)方向就是尋找導(dǎo)熱系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高的保溫材料。6、增壓技術(shù)研究太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)中增壓主要是傳熱介質(zhì)循環(huán)增壓、蒸汽動(dòng)力增壓、冷卻增壓等，增壓技術(shù)主要是采用增壓泵。增壓泵采用普通的增壓泵就可實(shí)現(xiàn)。但如果傳蓄熱系統(tǒng)采用熔融

57、鹽介質(zhì)，那介質(zhì)循環(huán)必須采用特制的熔鹽泵。熔鹽泵是專門用來輸送高溫熔鹽的泵，是依靠離心力來輸送物料的，在工作前，泵體和進(jìn)料管必須罐滿液態(tài)熔鹽形成真空狀態(tài)，當(dāng)葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片促使液體很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的高溫熔鹽在離心力的作用下從泵體出液管中甩出去，泵內(nèi)的液體被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。熔鹽在大氣壓力的作用下通過管網(wǎng)壓到了泵體內(nèi)。這樣不停循環(huán)，就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送熔鹽。下圖12是熔巖泵。圖12 熔巖泵（1泵殼，2 泵蓋，3 底座，4 泵軸，5 首級(jí)葉輪，6 次級(jí)葉輪，7 出口） xx公司與華電集團(tuán)合作共同開發(fā)增壓技術(shù)，提高傳熱介質(zhì)的傳熱效率，增強(qiáng)發(fā)電動(dòng)力，提高發(fā)電效率。7、仿真技術(shù)應(yīng)用仿真

58、技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和專用設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的 或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。仿真方法主要是指建立仿真模型和進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的方法，仿真工具主要指的是仿真硬件和仿真軟件。仿真硬件中最主要的是計(jì)算機(jī)和一些專用的物理仿真器，如運(yùn)動(dòng)仿真器、目標(biāo)仿真器、負(fù)載仿真器、環(huán)境仿真器等。仿真軟件有用于機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析、控制力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)分析、熱分析、加工仿真等的仿真軟件系統(tǒng)MSC Software，在航空航天等高科技領(lǐng)域已有45年的應(yīng)用歷史。仿真技術(shù)廣泛的應(yīng)用于航天、電力、工業(yè)等領(lǐng)域，在太陽能領(lǐng)域仿真技術(shù)具有很重要的作用，太陽能高溫發(fā)電在沙漠等

59、惡劣的環(huán)境下工作，一些新技術(shù)需要通過模擬仿真技術(shù)模擬外界的環(huán)境來測(cè)試新技術(shù)的性能參數(shù)，如果沒有仿真模擬技術(shù)采用實(shí)地測(cè)試，測(cè)試將耗費(fèi)大量的時(shí)間、成本、準(zhǔn)確度不高。目前xx公司與中科院建立了仿真實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)等，測(cè)試太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)的性能。風(fēng)洞試驗(yàn)是依據(jù)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性原理，將模型或?qū)嵨锕潭ㄔ诘孛嫒斯きh(huán)境中，人為制造氣流流過，模擬各種復(fù)雜的環(huán)境，以獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以測(cè)試高溫發(fā)電裝置在室外等惡劣條件下的工作狀態(tài)。仿真技術(shù)能極大的提高研發(fā)效率，降低研發(fā)試驗(yàn)成本，是未來的研發(fā)的重要工具。8、新材料研發(fā)太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)中涉及到各種材料，材料的性能與選擇影響著高溫發(fā)電的效率。太陽

60、能高溫發(fā)電系統(tǒng)中涉及到的最主要的材料也是研發(fā)的重點(diǎn)材料是：耐高溫高反射材料、高溫集熱膜材料、傳蓄熱介質(zhì)材料、保溫材料。xx公司與上海聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室合作進(jìn)行新材料的研發(fā)，主要研究相變蓄熱材料、蓄熱球、蓄冷劑，防過熱塊等，為未來太陽能高溫發(fā)電提供新型材料。9、與建筑一體化應(yīng)用研究在太陽能高溫發(fā)電中會(huì)產(chǎn)生富余能量，如高溫蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電之后依然還剩余的能量和蓄熱裝置中存有的過量能量，都可以進(jìn)行二次利用。二次利用的方向是把這些富余能量重新收集起來，通過換熱裝置為建筑供暖、致冷，為工業(yè)提供干燥能量等。目前，在建的xx太陽谷屋頂菲涅爾太陽能高溫發(fā)電站，正在嘗試為工廠冬季供暖、夏季制冷，提供工業(yè)生產(chǎn)用蒸汽和發(fā)

61、電。三、工程實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的近期和中期目標(biāo)1、近期目標(biāo)及技術(shù)突破工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)啟用后，將結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的需要，完成太陽能高溫發(fā)電共性的關(guān)鍵技術(shù)的突破：定日鏡高聚焦比、高反射比、耐高溫反射鏡鏡面材料和曲度研究；支架抗腐蝕、 抗疲勞、保持靈活性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；跟蹤系統(tǒng)精度和準(zhǔn)確性的進(jìn)一步提高；集熱選擇性吸收涂層材料和工藝的進(jìn)一步研發(fā)；潛熱蓄熱材料的進(jìn)一步研究，高溫發(fā)電富余熱量與建筑一體化的結(jié)合利用。對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行中試，適度規(guī)模開發(fā)，取得擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)工藝和裝備技術(shù)，在太陽能行業(yè)內(nèi)進(jìn)行示范和推廣，引領(lǐng)太陽能行業(yè)整體技術(shù)進(jìn)步。工程實(shí)驗(yàn)室擬定每年推出3項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的太陽能熱利用高溫發(fā)電

62、技術(shù)專利，完成至少1個(gè)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，每年技術(shù)轉(zhuǎn)讓1個(gè)以上，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)企業(yè)化、市場(chǎng)化運(yùn)作。2、中期目標(biāo)根據(jù)國家“十二五”規(guī)劃，為更好的開發(fā)和利用太陽能資源，工程實(shí)驗(yàn)室以太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)為研發(fā)核心，積極開發(fā)和推廣高溫發(fā)電新技術(shù)、新工藝和新裝備，加快太陽能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)，密切聯(lián)系國內(nèi)外科研工程實(shí)驗(yàn)室，形成具有很強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化能力的工程實(shí)驗(yàn)室。第四章 項(xiàng)目建設(shè)條件與優(yōu)勢(shì)xx公司擁有雄厚的技術(shù)實(shí)力，一直致力于技術(shù)領(lǐng)先，擁有國家專利623項(xiàng)，承擔(dān)和參加了國家“863”項(xiàng)目、國家科技攻關(guān)計(jì)劃、國家“火炬計(jì)劃”等132項(xiàng)國家級(jí)項(xiàng)目，掌控著干涉鍍膜、高溫?zé)岚l(fā)電、海水淡化等核心技術(shù)。僅太陽能高溫發(fā)

63、電方面的發(fā)明專利就有28項(xiàng)，自主研發(fā)出具有高性能的聚光器和跟蹤器，成功研制出拋物面碟式雙軸跟蹤聚焦太陽能高溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，并建立了200平方米的槽式熱發(fā)電系統(tǒng)， 系統(tǒng)目前已開始試運(yùn)行。xx公司擁有強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì)，擁有博士2人、碩士28人，本科500人，其中包括“世界鍍膜王”之稱的章其初博士，其發(fā)明專利三靶鍍膜技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。而且還與中國科學(xué)技術(shù)研究所、中山大學(xué)、山東大學(xué)、澳大利亞悉尼大學(xué)、德國弗朗霍夫研究院進(jìn)行合作，共同致力于研究可再生能源的開發(fā)應(yīng)用。xx公司成立了中科院xx聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、山大xx太陽能聯(lián)合研究室、省級(jí)技術(shù)研究中心，國際技術(shù)檢測(cè)中心，針對(duì)太陽能行業(yè)發(fā)展的領(lǐng)先課題進(jìn)行研究。中科

64、院聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主要研究太陽能高溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)及太陽能建筑技術(shù)，目前實(shí)驗(yàn)室承接的課題主要來源于國家科技部、企業(yè)和政府間國際合作，2004年設(shè)計(jì)了國內(nèi)第一臺(tái)“光熱發(fā)電機(jī)”，這種碟式高溫發(fā)電設(shè)備填補(bǔ)了國內(nèi)空白，與山東大學(xué)共同研制了陽臺(tái)式熱水器，使陽臺(tái)式熱水器技術(shù)上升到了一個(gè)新的階段；山大xx聯(lián)合研究室主要研究太陽能熱水器及其相關(guān)產(chǎn)品研究開發(fā)，主要承擔(dān)xx公司的新品開發(fā)、基礎(chǔ)研究工作，目前正在承擔(dān)的產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)包括：陽臺(tái)壁掛太陽能熱水器、新型太陽伴侶、太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)鋼架的結(jié)構(gòu)分析；xx屬于德國朗霍夫研究院下的太陽能研究所和硅酸鹽研究所，其研發(fā)的鍍膜鋼管和自清潔鍍膜鋼管已在xx公司建立了中試車間和生產(chǎn)線

65、；xx公司自主成立的國際技術(shù)檢測(cè)中心，具有世界上最精細(xì)的專業(yè)太陽能檢測(cè)設(shè)備，擁有15大檢測(cè)中心，涉及到太陽能產(chǎn)業(yè)從原材料到成品的各個(gè)環(huán)節(jié)，并采用各種仿真模擬進(jìn)行試驗(yàn)，使檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)比國際檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)還要高，出具的檢測(cè)報(bào)告與國家專業(yè)檢測(cè)中心出具的檢測(cè)報(bào)告具有同等的法律效力。目前xx公司已建立了實(shí)現(xiàn)高溫發(fā)電理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)基地-中試廠，而且已在xx太陽谷成功建立了2.5MW的菲涅爾太陽能高溫發(fā)電工程，實(shí)現(xiàn)太陽能高溫發(fā)電、制冷、采暖于一體的太陽能熱利用示范。第五章 建設(shè)方案 1、建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目建設(shè)主要由xx潔能控股有限公司在德州xx太陽谷內(nèi)建設(shè)1400平方米的試驗(yàn)室和2000平方米的中試廠房；購置研究試

66、驗(yàn)、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)所需的設(shè)備、儀器；實(shí)現(xiàn)科學(xué)開發(fā)和自有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，在未來能夠每年推出2項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)產(chǎn)品，完成至少1個(gè)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化工作，每年技術(shù)轉(zhuǎn)讓保持在1個(gè)以上；建立公共信息平臺(tái)，與高校科研機(jī)構(gòu)如中國科學(xué)技術(shù)研究所、中山大學(xué)、山東大學(xué)、澳大利亞悉尼大學(xué)、德國弗朗霍夫研究院進(jìn)行合作交流，建立公共技術(shù)知識(shí)庫；充分利用xx現(xiàn)有的研發(fā)設(shè)施如中試廠、鍍膜研發(fā)中心、技術(shù)研發(fā)部、檢測(cè)中心等試驗(yàn)和工程實(shí)驗(yàn)室，在此基礎(chǔ)上迅速建立具有先進(jìn)技術(shù)研發(fā)設(shè)備、高素質(zhì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的太陽能熱利用高溫發(fā)電工程實(shí)驗(yàn)室。2、建設(shè)措施本項(xiàng)目主要建設(shè)措施是實(shí)驗(yàn)室建筑的建設(shè)、成套設(shè)備的購進(jìn)與配置、科研開

67、發(fā)和自有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化等。建設(shè)的太陽能熱利用高溫發(fā)電工程實(shí)驗(yàn)室主要分為9個(gè)分工程實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中試基地：聚光技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)控制技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、集熱技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、傳蓄熱技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、保溫技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、壓力循環(huán)技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、仿真技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、新材料技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室、中試廠生產(chǎn)車間。九大實(shí)驗(yàn)室在xx現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行完善，需要進(jìn)口采購一批先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器。太陽能熱利用高溫發(fā)電工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)一進(jìn)口設(shè)備1抗干擾測(cè)試儀TYA2000B2組件測(cè)試儀ZJCS-3023輻射量測(cè)試儀FS-354散射測(cè)試儀SSBASIC5壓力

68、傳感器AK-3A6風(fēng)速變送器CTV100V7精密全站儀HD5238動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀BC69轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器KG446-510扭矩儀CF57二國產(chǎn)設(shè)備34970A1數(shù)采系統(tǒng)CKW2溫度控制器DY0501N23漩渦流量計(jì)GP2.8-K8中試產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)車間需要引進(jìn)一批國內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)線或生產(chǎn)設(shè)備。中試產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)車間的生產(chǎn)線或生產(chǎn)設(shè)備表序號(hào)生產(chǎn)設(shè)備名稱型號(hào)1鍍膜線DMNGH2固化線GH853輸送線SS5474水處理設(shè)備SCL2565恒溫裝置HW-73、建設(shè)周期 本建設(shè)項(xiàng)目批復(fù)后預(yù)計(jì)2年內(nèi)進(jìn)行完成，一年半時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)車間的建筑主體的建設(shè)，最后半年時(shí)間進(jìn)行設(shè)備的采購、安裝、調(diào)試和試運(yùn)行。4、建設(shè)地點(diǎn)

69、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)在山東省德州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)xx太陽谷內(nèi)。地理位置優(yōu)越，緊靠京福高速公路沿線，104國道、314省道、京滬高鐵在公司門前通過，交通十分便利。（1） 建設(shè)地點(diǎn)的自然條件場(chǎng)地位于魯西北凹陷大地構(gòu)造單元，地質(zhì)作用以沉降為主，土質(zhì)為亞粘土、粘土，地層3m至15m，平均水位在1.4-2.0m。德州開發(fā)區(qū)地震基本烈度為7度，凍土深度0.43m。（2） 氣象資料平均最低溫度：一月份-3.4平均最高溫度：六、七月份32.1年平均降水：590mm年平均風(fēng)速3.0m/s風(fēng)向：多為西南風(fēng)，次為東北風(fēng)風(fēng)沙：能見度小于1000m，全年平均3.3天（3） 通訊和基礎(chǔ)設(shè)施德州市建成了數(shù)字交換、數(shù)字傳輸電信網(wǎng)和不均合

70、理、種類齊全、方便快捷的郵政網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，水電氣設(shè)施齊全。第六章 組織結(jié)構(gòu)、管理和運(yùn)行機(jī)制一、組織機(jī)構(gòu) 工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)之后，將直屬xx潔能控股有限公司，設(shè)主任一名、副主任二名，首席專家一名，設(shè)專家委員會(huì)，以上人員均有xx潔能控股公司聘任，下設(shè)九大研發(fā)實(shí)驗(yàn)室：聚光技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)控制技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、集熱技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、傳蓄熱技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、保溫技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、壓力循環(huán)技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、仿真技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、新材料技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室。工程實(shí)驗(yàn)室主任和副主任負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室日常運(yùn)行管理，首席專家和專家委員會(huì)負(fù)責(zé)確定研發(fā)方向和課題選擇、研究進(jìn)度制定，以及研究經(jīng)費(fèi)分配。二、技術(shù)帶頭人

71、、管理人員及技術(shù)團(tuán)隊(duì) 1.技術(shù)帶頭人章其初博士，男，1943年出生，籍貫江蘇無錫。原在澳大利亞悉尼大學(xué)物理系工作，任職高級(jí)研究員。2003年被聘任xx公司首席鍍膜科學(xué)院。章其初1967年畢業(yè)于清華大學(xué)工程物理系，畢業(yè)后在核工業(yè)部一院從事核動(dòng)力研究工作。1978年，章其初考取中科院物理研究生，主修等離子物理。1982年獲中科院數(shù)理學(xué)部理學(xué)碩士學(xué)位。畢業(yè)后留在中科院物理所工作，從事離子-固體相互作用研究。1986年，章其初獲得澳大利亞新南威爾大學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金，在該校物理系攻讀博士學(xué)位，主修凝聚態(tài)物理。導(dǎo)師為當(dāng)時(shí)該物理系主任Kelly教授。1991年新南威爾大學(xué)授予章其初理學(xué)博士學(xué)位。1989年起，章其初

72、博士在悉尼大學(xué)物理系從事材料物理研究工作，主要研究太陽光-熱轉(zhuǎn)換材料和節(jié)能材料，1998年1月提升高級(jí)研究員。章其初在太陽能研究領(lǐng)域取得三項(xiàng)專利發(fā)明。一項(xiàng)為高效太陽能吸收涂層結(jié)構(gòu)，（二層金屬陶瓷涂層），利用這種涂層結(jié)構(gòu)，章其初理論上預(yù)見和實(shí)驗(yàn)上制備出世界上最高高熱轉(zhuǎn)換效率的太陽能吸收涂層。另一項(xiàng)為高溫太陽能吸收金屬陶瓷材料及其制備技術(shù)（二金屬靶直流濺射制備金屬陶瓷）。該項(xiàng)專利技術(shù)是制備太陽能熱發(fā)電的高溫太陽能吸收涂層成本大大降低。第三項(xiàng)發(fā)明是熱穩(wěn)定低輻射復(fù)合膜涂層材料及其制備技術(shù)，已在中國獲得了發(fā)明專利，采用低輻射復(fù)合膜涂層玻璃制成的中空玻璃主要用于家庭住房和工業(yè)建筑，具有保溫和隔音效果。章其

73、初博士與山東xx公司合作，采用前兩項(xiàng)太陽能吸收涂層發(fā)明專利大量生產(chǎn)高溫、高效太陽能集熱管。中高溫太陽能集熱管的研制成功，將為設(shè)計(jì)新型太陽能熱發(fā)電用的太陽能采集系統(tǒng)提供可能。因成本低，中高溫太陽能集熱管可廣泛應(yīng)用于太陽能集熱管熱水器和熱能工程，在中國和國內(nèi)上有巨大的市場(chǎng)，已出口到歐洲和澳大利亞等國家。章其初博士的第三項(xiàng)發(fā)明與山東xx公司合作，工業(yè)化生產(chǎn)熱穩(wěn)定低輻射復(fù)合膜涂層玻璃和低熱損中空玻璃。2、管理人員概況 徐志斌，男，1974年生，高級(jí)工程師，1996年加入xx公司，現(xiàn)為技術(shù)研發(fā)部部長(zhǎng)。徐志斌高工在產(chǎn)品研發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用戶需求分析、太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用方案、太陽能建筑、太陽熱發(fā)電、可再生能源等

74、方面具有很深的造詣，1998年擔(dān)任公司技術(shù)部部長(zhǎng)以來，管理10余個(gè)科室，約200人的研發(fā)隊(duì)伍，表現(xiàn)出很高的研發(fā)管理能力，是行業(yè)里不可多得的人才。10余年來，研發(fā)參與課題、產(chǎn)品項(xiàng)目累計(jì)300余項(xiàng)，參與研發(fā)的項(xiàng)目獲得國家專利61項(xiàng)，多次獲得省、地局科技進(jìn)步獎(jiǎng)，在太陽能行業(yè)內(nèi)業(yè)務(wù)成績(jī)最突出。徐志斌高工主持的主要項(xiàng)目或課題包括：國家863計(jì)劃項(xiàng)目碟式聚光太陽能高效光熱轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)和太陽能海水蒸餾淡化系統(tǒng)新技術(shù)研究，國家“十一五”科技計(jì)劃支撐項(xiàng)目太陽能在建筑中綜合利用技術(shù)示范項(xiàng)目等。3、技術(shù)團(tuán)隊(duì)情況 太陽能熱利用高溫發(fā)電技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室建成后，主要的技術(shù)骨干包括：三、管理和運(yùn)行機(jī)制工程實(shí)驗(yàn)室實(shí)行主任領(lǐng)導(dǎo)下的崗位責(zé)任制，實(shí)驗(yàn)室主任向公司總經(jīng)理負(fù)責(zé)，各分實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)向?qū)嶒?yàn)室主任負(fù)責(zé)。實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略目標(biāo)按照產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)總體戰(zhàn)略進(jìn)行分解，建立評(píng)價(jià)考核機(jī)制，實(shí)行基本工資加高績(jī)效獎(jiǎng)金的激勵(lì)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)室人員實(shí)行每天八小時(shí)工作制，年工作251天。本著高效原則，在滿足技術(shù)研發(fā)和管理需要的同時(shí)，合理配備各實(shí)驗(yàn)室工作人員，總?cè)藬?shù)約120人。