1、 太陽能熱利用高溫發電技術 國家與地方聯合工程實驗室 申請報告目錄第一章 項目概述1一、 項目名稱1二、項目承辦單位1三、法人概況1四、項目編制依據3五、項目建設理由3六、項目建設內容和方向4七、項目建設意義5第二章 項目建設背景7一、國外太陽能熱利用高溫發電技術發展現狀7二、中國太陽能熱利用高溫發電技術發展現狀10第三章 項目發展戰略、建設內容和目標14一、 工程實驗室發展戰略14二、工程實驗室建設內容151、聚光技術研究152、自動跟蹤控制技術研究203、集熱技術研究234、傳蓄熱技術研究285、保溫技術研究316、增壓技術研究337、仿真技術應用348、新材料研發359、與建筑一體化應用

2、研究35三、工程實驗室研發的近期和中期目標361、近期目標及技術突破362、中期目標37第四章 項目建設條件與優勢38第五章 建設方案401、建設規模402、建設措施403、建設周期424、建設地點42第六章 組織結構、管理和運行機制44一、組織機構44二、技術帶頭人、管理人員及技術團隊441.技術帶頭人442、管理人員概況463、技術團隊情況46三、管理和運行機制47第一章 項目概述一、 項目名稱太陽能熱利用高溫發電技術國家與地方聯合工程實驗室二、項目承辦單位單位名稱：xx潔能控股有限公司地址：山東省德州市經濟開發區三、法人概況xx潔能控股有限公司位于山東省德州經濟開發區內，自1998年成立

3、，注冊資本5000萬元，現有員工6700人，占地3000余畝，總資產27.6億元，是一家集研發、制造和市場開拓于一體的高新技術企業，主營業務為：太陽能熱水系統、太陽能高溫發電、太陽能光伏、溫屏節能玻璃及美盾門窗、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xx光電事業部、山東溫屏節能玻璃有限公司、xx置業（北京）有限公司、山東xx太陽能房地產有限公司、太陽谷微排國際酒店、旅游服務事業部等。xx潔能控股有限公司在太陽能熱水器的研發、生產、產業化方面一直處于我國龍頭地位；2002年開始自主研發太陽能熱發電技術并于同年與中科院獲得四項國家“863”計劃，現已研制成功拋物面碟式雙

4、軸跟蹤聚焦太陽能高溫熱發電系統，自主研發高性價比聚光器和跟蹤器，配以Stirling熱機和發電機，發電效率可達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揚“科技帶動文明”的企業精神，在太陽能綜合利用技術處于國際先進水平。擁有6個博士從事著鍍膜、光熱、光電、太陽能供熱制冷、模具等方面的研究，配套建成了四個專家實驗室和省級技術研發中心、省級技術研究中心。使用“太陽能選擇性吸收涂層”技術，將真空磁控濺射三靶技術在xx潔能控股有限公司實現產業化，極大的帶動了中國太陽能熱水器制造行業在集熱技術、制造技術和鍍膜全自動化控制系統上實現跨越式提升。 2009年10月，xx集團榮獲“藍天排

5、行榜”太陽能熱利用產業第一名；同年10月，xx太陽能憑借其對行業多項核心技術的掌控及自主工業體系，入選“中國科技名牌500強”；同時，xx太陽能集團以“高效太陽能產業化示范”項目摘得山東省政府2006年度重大節能成果獎第一名。xx人返璞歸真，以客戶滿意作為工作目標和方向，以專注的態度和速度實現工作高效，艱苦奮斗，激情創新，實現了在品牌、技術、網絡、科普、服務、市場等方面的世界領航，成為當之無愧的世界太陽能領航者。xx潔能控股有限公司采用“以人為本、能、才、品為上”的用人機制，實施“管理科學化、生產有序化、銷售網絡化、發展集團化”四化方針，行政管理、營銷管理、技術開發均符合現代企業制度的要求。面

6、對世界經濟一體化，公司積極研討發展戰略，更加注重科技開發投入和技術改造投入。xx潔能控股有限公司在依托各科研院所的同時專設技術研發部，近年來研發、創新的成果都達到國內先進和國際領先水平，通過山東省的科技成果鑒定累計達126項。獲得建設部成果重點項目辦評為“建筑節能新產品、新技術”和“國家重點新產品證書”。公司擁有多項專利和科技成果，擁有自主知識產權，可不受制約地在工程研究實驗室向產業化轉化，工程實驗室建成后其研發人員可直接成為實驗室下一步課題開發的中堅力量。四、項目編制依據1、國家發展改革委辦公廳關于組織申報2011年國家地方聯合工程實驗室通知（發該辦高技2011246號）2、國家十二五科學和

7、技術發展規劃3、國家中長期科學與技術發展規劃綱要（2006-2020年）五、項目建設理由隨著全球能源緊張、環境惡化、可持續發展戰略的提出，太陽能作為一種清潔、可持續能源被國內外積極推行。太陽能能源的根本利用是用太陽能發電，目前太陽能的發電方式有兩種：一是利用光伏發電，目前我國太陽能光伏利用經過幾十年的發展，技術產業比較成熟，但核心技術主要掌握在國外手中，中國只是光伏產業的制造中心，利潤低，發展潛力有限；二是太陽能光熱發電，太陽能光熱的中低溫利用在國內外發展比較迅速，如太陽能熱水器等，市場已比較成熟，但太陽能高溫發電技術由于技術水平要求高，發展還未形成商業化。為了更好地緩解常規能源對經濟發展的制

8、約壓力，xx公司早在2000年即投資與中國科學院電工所、工程熱物理所進行研發。目前已掌握了太陽能熱利用的核心技術，在世界上處于領先水平，為更好地利用太陽能進行高溫發電并降低成本并使之成為新能源的重要方式，急需建設太陽能熱利用高溫發電技術國家級工程實驗室。 六、項目建設內容和方向在利用常規能源環境污染日益嚴重、能源日益緊張的未來，太陽能作為一種清潔、可持續發展的能源將得到迅速的發展，太陽能高溫發電的能源將成為未來的主流能源。太陽能高溫發電就是將太陽能聚集起來，加熱工質，驅動汽輪發電機發電。太陽能高溫發電一般包括四大系統：聚光集熱系統、傳熱蓄熱系統、發電系統、輔助能源系統。按照聚熱系統部分可分為三

9、種類型的高溫發電系統：槽式發電系統、塔式發電系統和碟式發電系統。xx潔能控股有限公司擬在山東省德州市經濟開發區太陽谷內建設太陽能熱利用高溫發電技術國家與地方聯合工程實驗室，重點對太陽能高溫熱發電系統的九方面技術進行研究： 集熱技術：主要是太陽能中高溫（300以上）的聚光集熱技術 蓄熱技術：主要為中高溫蓄熱技術，與中山大學聯合開發熔融鹽（500）蓄熱，自行研發導熱油蓄熱和蓄熱球技術（200-400） 傳熱技術：主要是中高溫傳熱技術，與中科院共同研究工質（空氣、水、油）技術。 保溫技術：主要為隔熱保溫技術 增壓技術：與華電集團合作，研發循環增壓、動力增壓等 自動控制技術：主要是溫控流量技術、傳感技

10、術等 仿真技術：主要包括系統優化、模擬仿真技術，目前已與中科院建設風動實驗室、鹽霧試驗等 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。 與建筑結合應用：主要是利用太陽能高溫發電多余的能量與建筑制冷、供暖等結合應用。近期研發重點是：定日鏡耐高溫高反射鏡面材料的進一步研究；支架抗風力抗腐蝕保持靈活性的結構設計；跟蹤控制系統精確度進一步提高；選擇性吸收涂層材料的研究；耐高溫高蓄熱材料的進一步研究；塔式熔融鹽抗腐蝕、保溫性的進一步探索；高溫發電富余能量二次利用的研究。七、項目建設意義 隨著能源的緊張，環境污染的加劇，作為清潔能源的太陽能高溫發電是未來的發展的必然方向，目前國外太陽能

11、高溫發電技術比較成熟，已開始進行商業化運作，進行并網發電。中國的太陽能高溫發電目前還處于實驗室階段，技術已處于領先地位，但還沒有進行商業化應用。xx公司通過建立太陽能熱利用高溫技術國家和地方聯合工程實驗室，與知名的高校、研究所、企業聯合，共同解決目前太陽能高溫發電技術難題，引領太陽能高溫發電行業的發展。實驗室設置9大技術研究平臺，包含了太陽能高溫發電的各個環節，從聚光集熱、傳熱蓄熱到最后的發電環節都進行深入的研究，并把實驗成果通過中試積極轉化為商業產品電能，并網到現有的供電系統中，緩解現有能源壓力，并逐步替代傳統能源，減少污染，保護環境，并通過廣泛的商業化應用降低電價，推動經濟的發展。第二章

12、項目建設背景 胡錦濤總書記指出：“加強可再生能源開發利用，是應對日益嚴重的能源和環境問題的必由之路，也是人類社會實現可持續發展的必由之路。”隨著能源環境形勢的嚴峻，迫切需要開發新的可持續利用的綠色代能源。太陽能的利用和開發，為破解能源和環境問題，推動經濟社會可持續發展，提供了現實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明第一臺太陽能驅動的發動機開始，全球掀起了一場太陽能利用的熱潮，出現了太陽能光伏光熱利用，目前太陽能光伏利用、光熱低溫應用以比較成熟，太陽能高溫熱利用尤其是高溫發電剛剛起步，對緩解能源危機，實現能源替代將起到重要作用，是未來太陽能熱利用的必然發展方向

13、。目前太陽能熱利用高溫發電技術在國內外得到一定發展，為未來發展奠定了基礎。一、國外太陽能熱利用高溫發電技術發展現狀1950 年，原蘇聯設計了世界上第一座太陽能塔式熱發電站的試驗電站，對太陽能熱發電技術進行了廣泛的、基礎性的探索和研究。據不完全統計，從 19811991 年的 10 年間，全世界建造了裝機容量 500kW 以上的各種不同形式的太陽能熱發電實驗站 20 余座，其中主要是塔式電站。 自 20 世紀 70 年代初，美國休斯頓大學 AlvinHildebr andt 和 Lorin Vant-Hull 首次提出塔式太陽能熱發電原理以來，美國一直積極的發展這項技術，并在 20 世紀 80

14、年代由美國能源部（ DOE ）的 Sunlab 與 Boeing 公司和 Nexant 公司合作建成了 10MWe 塔式電站 Solar One和Solar Two 。Solar One 塔式太陽能熱發電試驗電站是 1982 建成的。額定輸出 10MWe 。該電站經過兩年的試驗和評估后進入了發電階段。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% ，第三年達到 98.9% 。Solar One的成功對太陽熱發電具有里程碑的意義。Solar Two 為促進塔式 / 熔鹽太陽能熱發電技術的發展，在 Solar One 的基礎上加以改進，采用了熔鹽為傳熱工質。電站于 19

15、96 年開始并網發電。 Solar Two 驗證了熔鹽技術的應用可以降低建站技術和經濟風險，而且可以極大的推進塔式太陽能熱發電站的商業化進程。此后，西班牙，德國，瑞士，法國，意大利，前蘇聯和日本等也已經開展這項技術的研究工作。 歐洲，法國、德國和意大利等 9 個國家聯合，于 1981 年在意大利西西里島建造了額定功率為 1MWe 的世界首座并網運行的塔式太陽能熱電站。從 1994 年開始，歐洲框架 IV ， V ， VI 計劃連續支持了塔式聚光技術的研究，如： Solgas 計劃 , Coln Solar 計劃等。Eurelios塔式太陽能電站額定輸出 1MWe ，于 1981 年并網發電。它

16、的吸熱器是具下傾的錐形腔構造，是一種單一的直流式加熱到過熱溫的鍋爐。CESA 1電站位于西班牙， 1983 年到 1984 年間建成。吸熱器帶回熱循環，采用了混合鹽作工質，額定輸出 1MWe 。 SSPS 小型太陽能發電系統在西班牙，額定輸出 0.5MWe 。項目于 1982 年開始運行，用液態鈉作為吸熱器和儲熱器傳熱工質。Themis電站在法國，額定輸出 2.5MWe 。它用熔鹽作為吸熱器和儲熱器的介質。該電站于 1983 年到 1986 年成功運行為未來的電站的建設提供了大量的資料。建在西班牙的 Seville的PS10發電廠于 2007 年3月發電，電功率 11MWe 。該項目初期論證過

17、采用空氣吸熱器加燃氣輪機的 BRAYTON 循環技術，最后由于成本高和技術風險大，轉而采用直接產生蒸汽的方式（ DSG ）。 PS10 塔高 90 m，有 981 面 121m2 的定日鏡， PS10 電站將每年向電網提供 19.2GWh 的電力，年平均發電效率可以到 10.5 ，投資 2800EURO/kWe 。Solgas, Coln Solar發電試驗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 ，目的是試驗太陽能燃氣聯合循環（ ISCC ）方式。對聯合循環經濟性評價也是項目的重要內容。2003年10月在美國舉行的IEA

18、-Solar PACES執行委員會上，IEA提出了世界太陽能熱發電的近期目標是太陽能聚光發電的裝機容量達到5000MWe。歐洲白皮書“Energy for the future: Renewable Sources of Energy-for a Community Strategy and Action Plan”中制定的最低目標是：到2010年，歐洲的太陽能熱發電裝機容量達到1000MWe，其中西班牙在2006年達到500MWe，比2004年增加15倍。IEA-Solar PACES 熱發電計劃分三部分： 1) 集中式發電系統，包括研究大規模槽式技術和塔式技術。 2) 分布式發電系統，包括

19、研究碟式 / 斯特林裝置。 3) CSP 市場化的經濟、環境和法律法規評價。二、中國太陽能熱利用高溫發電技術發展現狀就世界范圍而言，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的發展，通過合作與交流，我們的研究水平正逐漸與先進國家靠攏，甚至在某些方面處于世界領先水平。（1）槽式聚光器中國科學院電工研究所、xx公司與工程熱物理研究所聯合成功研制了采光口開口寬度為2.5m，長 12m 的槽式聚光器一套。對單向拋物反射面的反射器進行了研究，通過采用復合蜂窩技術，研制出了超輕型結構的反射面；解決了使用平面玻璃制作曲面鏡的問題；通

20、過與美國科學家的共同探討，傳動采取了液壓方式，可以適合今后沙漠工作的要求。（2） 塔式發電定日鏡塔式聚光器技術涉及到傳熱流體技術、高溫吸熱器技術、聚光塔技術、定日鏡技術和發電循環技術等。我國科學家已經對電站從系統到關鍵單元部件進行了一系列的研究。 a. 河海大學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. 中國科學院電工研究所在“百人計劃”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載來減小寄生能量的途徑 , 第 3 種方式是探索同時聚光和

21、定日兩項功能的定日鏡的設計與制作，為大型電站做技術準備。這三種形式的共同點是均考慮了在沙漠中工作時傳動設備的密封性以及對反射鏡面的抗沙保護。目前 100m2 的大型定日鏡已經于 2006 年 1 月 4 日完成設備安裝。該設備自 2006 年 1 月 15 日起已經全天候無人職守運行至今，一切正常。主要是研究探索大型定日鏡反射鏡面制作定型，輕型支架結構設計，大荷重傳動系統以及定日鏡的高精度跟蹤系統。為防止風載時的晃動，傳動采用了無齒隙齒輪，保證了在離塔 1km 處也可以將光反射到吸熱體上，可以適合建立大規模塔式電站的要。c.由中科院電工研究所承擔的“863”國家重大項目“太陽能塔式發電關鍵技術

22、研究及系統示范”正在按預期的目標順利地進行當中。該項目擬在北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，該項目的建成將標志著我國在太陽能高溫利用領域中上升到一個嶄新的階段，目前已取得階段性成果。d 2004年6月10日，xx中國科學院聯合實驗室，在北京通縣高溫實驗場成功地完成了太陽能碟式聚光熱發電的實驗。這是我國首次采用碟式太陽能聚光技術進行的太陽能熱發電。 2005年1月16日，在xx公司的德州科技園區，建立起一個采光口直徑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，焦點處溫度可達1100，同多碟系統一樣它可以實現雙軸全自動跟蹤控制。 xx集

23、團研發的200平方米的槽式聚光器已經完成，并進入了加工階段。xx集團研制了塔式聚光器定日鏡中的4種中的3種，在關鍵技術的研究方面已經取得了一大批科研成果和實用化技術，申報國家專利8項并正在著手申報國際專利。 （3） 碟式聚光器“十五”期間，中國科學院電工研究所、xx太陽能集團與工程熱物理研究所聯合研制了 3 臺直徑 5 米的太陽能聚光器。聚光器焦點處的溫度已經達到約1600C ，經西班牙、美國、德國、韓國、澳大利亞等著名太陽能熱發電專家評議，該設備在技術指標及經濟指標上已經達到目前國際先進水平。目前，研究單位已經掌握了太陽位置三維跟蹤技術和設備姿態高精密度控制傳動技術，聚光系統精度達到0.2；

24、三種聚光器分別試驗采用了蝸輪蝸桿式、軌道鏈傳動式和雙蝸輪均力式等三種不同的傳動方式。高反射率旋轉拋物面反射鏡制備技術（反射率94%）；低能耗傳動技術，設備運行時自身總電耗小于 4W ；高密度熱流傳熱技術，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。第一套設備目前已從 2003 年 8 月起安全運行至今。 從國內外太陽能高溫發電發展現狀來看，國外高溫發電技術較成熟，而且已開始進行商業化運作。中國的高溫發電技術研究也處于世界領先水平，但都處于試驗階段，還沒有進行大規模的商業化應用。未來太陽能高溫發電的一個重要的方向就是把實驗成果轉化為商業應用。xx

25、公司作為太陽能行業的領航者，擬建立太陽能熱利用高溫發電技術工程實驗室，突破太陽能高溫發電的理論與實踐轉化的瓶頸，對高溫發電系統的各個環節進行研發，提高太陽能高溫發電的商業化水平，加快實現可再生能源替代，保護環境，實現可持續發展，帶動整個行業技術水平的提高，增強國家的綜合實力。第三章 項目發展戰略、建設內容和目標一、 工程實驗室發展戰略工程實驗室根據國家和地方產業發展的需求，研究和開發產業技術進步和結構調整方面的關鍵共性技術，以科技成果產業化、運行機制現代化、發展方向市場化為核心，采用機制創新與技術創新并重的方針，通過建設高水平的創新與產業化基地，形成高水平的創新與產業化團隊，促進科研成果轉化為

26、具有自主知識產權的成套技術和工藝，縮短技術轉移和推廣應用的周期，推動太陽能熱利用太陽能高溫發電技術的進步和產業結構調整。（1） 加強工程實驗室建設，完善研發的手段與技術，形成更加有利于實驗室技術創新和科技成果轉化的有效運行機制。（2） 加強與國內外高等院校、科研機構的合作，充分利用國內外先進的技術資源，為企業創新服務。（3） 在工程實驗室完成科研成果的中試，為xx公司為依托完成產業化轉化，取得經濟效益。工程實驗室將整合研發、資金、“xx”品牌等因素，加強國際合作，力爭引領國內市場、打入國際市場。在戰略上，工程實驗室將以創新為目標，力爭在三到五年內，在太陽能熱利用高溫發電領域取得2至5項達到世界

27、領先水平的關鍵技術成果，開發出具有自主知識產權的相應的產品系列，真正成為太陽能熱利用高溫發電基地。二、工程實驗室建設內容 工程實驗室重點研發太陽能高溫發電的九大核心技術：聚光技術研究、自動控制技術研究、集熱技術研究、傳蓄熱技術研究、保溫技術研究、壓力循環技術研究、仿真技術應用、新材料技術研究、與建筑一體化應用技術研究。1、聚光技術研究聚光技術就是采用反射鏡把太陽光聚焦到吸熱器上，產生高溫熱能。太陽能高溫發電聚光技術主要是定日鏡技術，包括自動跟蹤系統、控制系統、抗風沙、紫外線、鹽霧、酸雨等惡劣室外環境技術。反射鏡需滿足：良好的光學性能，發射率要在85%以上；良好的聚光性能，確保拋物面鏡聚光后形成

28、的光帶小于真空集熱管的吸熱管的直徑。支架需滿足：良好的剛度和強度，保證聚光器能在風載、雪載、自重等負荷下正常工作；具有良好的抗疲勞能力，保證機械結構在反復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；良好的運動性能，以使結構本身運動能耗降到最低；具有良好的保養、維護、運輸性能、支架在滿足整體剛性、強度的同時還應當易拆卸、組裝、保養。根據定日鏡的性能要求，反射鏡和支架的技術研發重點如下：（1）反射鏡反射鏡按照反射次數可分為：一次聚光反射、二次聚光反射。一次聚光反射是太陽光經一次聚光鏡聚光后，

29、照射在真空集熱管上，有吸收涂層吸收后，完成光熱轉換。此聚光反射聚焦比低，在30-100之間，聚焦溫度最高只能達400度作用，適合于小型的槽式發電系統。二次聚光主要有平面拋物面反射聚光鏡、拋物面拋物面發射聚光鏡、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拋物面鏡上，陽光經二次聚焦后，取得了較大聚光比，從而使系統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結構，甚至兩套跟蹤系統，成本較高。日本在20世紀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

30、放置在二次聚焦的拋物面焦線上，陽光經二次聚焦后，取得了較大的聚光比，從而使系統得到較高的聚熱溫度。兩次聚光結構放置在同一支架結構上，可節省許多材料，降低成本，便于維護。拋物面CPC反射聚光鏡是將二次聚焦的拋物面改為CPC結構，集熱管放置在CPC的聚光帶上（CPC無焦點）。反射鏡研究重點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700，聚焦光斑溫度可高達1500度。xx公司采用曲面反射鏡，自主研發了復合拋物面的高溫聚熱器（專利號200910238180.6）,采用二次聚光技術，內反射鏡面由兩段對稱

31、的拋物面和兩段沿拋物面交線對稱的漸開面組成的漸開線復合拋物面，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就是復合拋物面的高溫聚熱器。圖1復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 長螺栓 ，10固定拉桿，11 鉚釘，12保溫層內罩，13 保溫層外罩，14內反射聚光鏡，15 保溫層，16透氣碳氈，17短螺栓反射鏡的制造工藝比較復雜，對材質要求很高，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，但其在戶外容易老化，需在其上鍍一層銅起保護作用

32、。目前鍍銀玻璃生產的主要工藝是曲面磁控濺射鍍膜法，其制造工藝為：平白超白玻璃-熱彎-磁控濺射鍍銀-保護涂層。此法只有比利時、德國、法國等幾家企業掌握，國內技術還是一片空白，只有xx太陽能有限公司掌握了這項專利技術（專利號200910238180.6），生產出磁控濺射雙曲面太陽能反光鍍銀玻璃鏡。下圖2是反射鏡結構圖。 圖2 反射鏡結構圖（2）支架定日鏡的支架需要有很強的機械性能和抗腐蝕、抗疲勞能力，它的設計需要有良好的材質和運行靈活性。目前支架主要有鋼板結構和鋼框架結構，鋼板結構鏡架抗風沙強度較好, 對鏡面有保護作用,鏡本身可以做得很薄,有利于平整曲面的實現。鋼框架結構鏡架減小了鏡面的重量, 減

33、小了定日鏡運行時的能耗,使之更經濟。但這種鋼框架結構也帶來一個新問題, 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合的牢固性, 還要有利于雨水順利排出, 以避免雨水浸泡對鏡子的破壞。 針對此類問題設計了三種方式: 在鏡面最外層防護漆上粘結上陶瓷墊片, 用于與支撐物的連接; 用膠粘結; 用鉚釘固定。為了增加支架的靈活性，支架的底座設計分為兩種：獨臂支架和圓形底座式支架。獨臂支架具有體積小、結構簡單、較易密封等優點, 但其穩定性、抗風性也較差, 但為了達到足夠的機械強度, 防止被大風吹倒, 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

34、般均為金屬結構，穩定性較好, 機械結構強度高, 且運行能耗少, 但其結構比獨臂支架式復雜, 而且其底座軌道的密封防沙問題也有待進一步解決。xx公司獨自研發了固定定日鏡的駁接爪裝置，就是利用比較靈活的每個駁接爪固定每塊定日鏡，具有安裝、拆卸、調整方便，整體移動反射鏡不破損的優點，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調整螺母，11駁接爪固定桿，12 支架）xx公司在定日鏡技術方面有12項發明專利，4項反射鏡專利，8項支架調形、調整設計專利。序號專利名稱專利號1定

35、日鏡用反射鏡200820123840.72一種基于提前量設計的復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整裝置200920158751.07一種定日鏡的反射鏡用支撐調型裝置200920161790.68高精度雙軸傳動減速機200920216652.39一種定日鏡的反射鏡夾持支撐調形裝置201010153016.810一種單元反射鏡的調形裝置及調整方法201020255750.011一種微弧菲涅爾反射鏡支撐調

36、形裝置201020693858.812一種太陽能槽式集熱器的集熱管可調支撐裝置201020701115.0xx公司在定日鏡聚光技術研究方面具有雄厚的技術實力，未來研究方面是反射鏡的鏡面曲度設計和支架靈活性、穩定性設計等，通過與山大研究中心的合作，在太陽能高溫發電聚光技術方面將有重大的技術突破，提高定日鏡的聚光比、反射比，降低定日鏡成本。2、自動跟蹤控制技術研究定日鏡聚焦陽光需準確的跟蹤控制系統，跟蹤控制系統主要采用三種方式控制：程序控制、傳感器控制、程序與傳感器聯合控制的方法。程序控制是計算出太陽在一天中的位置，并通過電機驅動裝置運動到目標位置，該方法可克服傳感器控制的缺點，但存在累積誤差，且

37、程序復雜，對控制器要求較高；傳感器控制方法是實時測量太陽光的方向，但實際應用中存在跟蹤死區，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，傳感器實時監測做反饋的“閉環”控制，這種方式對程序進行累積誤差修正，使之在任何氣候條件下都能得到穩定而可靠的跟蹤控制，但由于成本和可靠性等問題，一直沒有被規模化使用。目前廣泛采用的跟蹤控制方式是“開環”程序跟蹤方式, 即利用時鐘來控制定日鏡的轉動角度。從上世紀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

38、日鏡運行時采用轉動基座( 圓形底座式) 或轉動基座上部轉動機構( 獨臂支架式) 來調整定日鏡方位變化, 同時調整鏡面仰角的方式。自旋- 仰角跟蹤方式是指采用鏡面自旋, 同時調整鏡面仰角的方式來實現定日鏡的運行跟蹤, 這是由新的聚光跟蹤理論推導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，通過兩電機分別控制高度角軸與方位角軸位置，如圖1所示。跟蹤箱內裝有跟蹤傳感器，傳感器通過檢測光線強度、光電池一三象限電壓差、二四象限電壓差等信號，來確定電機的轉向和速度，編碼器1、編碼器2分別

39、檢測高度角軸與方位角位置，電機1控制高度角軸，電機2控制方位角軸，兩軸的合成運動使跟蹤鏡頭始終跟隨太陽入射光線。 圖4 雙軸自動控制裝置定日鏡實現對陽光的實時跟蹤還需要傳動系統，把控制信息通過傳動系統來調整定日鏡的方位和角度變化。跟蹤傳動系統主要有三種傳動方式：齒輪傳動、液壓傳動、齒輪與液壓結合方式。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或液壓傳動機構。在定日鏡的設計研制中, 傳動部件的密封防沙和防潤滑油外泄等也是重要環節。傳動系統選擇的主要依據是: 消耗功率最小、跟蹤精確性好、制造成本最低、能滿足沙漠環境要求、具有模塊化生產可能性, 密

40、封符合美國IP54標準等。xx公司在自動控制系統研究方面有2項發明專利：一種控制定日鏡傳動箱跟蹤誤差的阻尼裝置（專利號200920001124.6），一種定日鏡自動控制系統（專利號200920149305.3）。xx公司自主研發了雙軸全自動跟蹤控制，與中科院聯合研發了三維跟蹤技術、高精度控制傳動技術、使聚光系統精度達到聚光系統精度達到0.2度，而且研發出蝸輪蝸桿式、軌道鏈傳動式和雙蝸輪均力式等三種不同的傳動方式，使設備運行耗電量小于 4W。下圖5是xx自主研發的雙軸自動跟蹤控制系統。 圖5 xx自主研發的雙軸自動控制跟蹤控制系統圖5中定日鏡的控制通過PLC（可編程控制器）完成對太陽角度的計算及

41、指令代碼的轉換，將計算結果通過電動機進行控制字與反饋信號的雙向傳輸，控制電機按照既定的目標和速度運行，達到對日光的精確定位跟蹤。xx公司的自動控制技術已處于國際領先水平，未來研發方向：研發精確度更高的，傳動更靈活的自動控制裝置并應用于實踐。3、集熱技術研究集熱系統是太陽能高溫發電的核心，集熱技術決定著高溫發電的效率，而集熱技術中的核心是選擇性吸收涂層，它決定著太陽能光熱轉換效率，選擇性吸收涂層的性能指標為：涂層的吸收比、發射比及其穩定性。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，太陽能高溫發電的選擇性吸收涂層采用耐高溫

42、的金屬陶瓷做吸收涂層，高溫下性能穩定，吸收比可達93%以上。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、發射比低。xx公司自主研發了磁控濺射干涉鍍膜技術，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，擴散阻擋層，吸收層，減反層組成，吸收比高達97%，發射比達7%，抗老化吸收，400空氣中，1600小時，性能衰減小于5%，涂層性能處于國際領先水平。下圖6是xx自主研發的太陽能選擇性吸收涂層圖。圖6 xx自主研發的太陽能選擇性吸收涂層圖（1 紅外高反射金屬層，2 擴散阻擋層，3 吸收層，4 減反射層，5 基材）高溫發電的集熱

43、系統主要是通過選擇性吸收涂層把光能轉化為熱能的裝置，高溫發電的集熱器分為兩類：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，按吸熱介質的不同可分為：熔鹽腔體式吸熱器、空氣網狀腔體式吸熱器、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管、外管、真空夾層、吸氣劑、玻璃與金屬封接環組成。內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、結構強度大的高硼硅玻璃，通過不銹鋼與玻璃封接技術把內外管封接一體，將中間夾層排空形成真空，提高鍍膜鋼管的集熱性能。xx公司自主研發了鍍膜鋼管技術，采用了多種國際領先的太陽能高溫發電技術，下圖7是xx公司自主研發的鍍膜

44、鋼管包含的技術。 圖7 xx公司鍍膜鋼管鍍膜鋼管中最主要的兩項技術就是高溫選擇性吸收涂層技術、玻璃與金屬封接的波紋管技術。玻璃與金屬封接的波紋管技術，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。波紋管補償器又稱膨脹節，是為補償因溫度差與機械振動引起的附加應力，而設置在容器殼體或管道上的一種撓性結構。它作為一種能自由伸縮的彈性補償元件，工作可靠、性能良好、結構緊湊。2009年xx公司投資5000萬元自主開發出自動化率達到90%的自動生產線生產高溫鍍膜鋼管，通過近幾年的不斷改進，自動化生產產品膜層吸收比、發射比更加穩定。自2009年開始“xx高溫鍍膜鋼管”就以低成本、性能穩定小

45、批量出口，近幾年出口量不斷擴大，主要出口國家包括西班牙、澳大利亞、德國等發達國家。xx公司在集熱技術方面有四項發明專利，2項磁控濺射鍍膜技術專利，2項太陽能吸熱管技術。序號專利名稱專利號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有太陽能吸熱器吸收的太陽能輻射熱流分布不均勻，導致吸熱器局部溫度過高且容易發生燒穿的問題，它包括吸熱器和吸熱管，并且吸熱管按照吸熱器的內腔體形狀盤在

46、吸熱器的內壁上。腔體式吸熱器按照吸熱介質的不同分為：熔鹽吸熱器、空氣吸熱器、水蒸氣吸熱器、復合吸熱器。熔融鹽作為一種吸熱介質，熱容大，在整個吸熱、傳熱循環中無相變，系統可無壓運行，熔融鹽圓柱形腔體式吸熱器可承受較高的熱流密度，可使內部結構做的更緊湊，降低熱損。美國Solar Two 碟式熱發電系統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塊板起預熱過的作用，其余18塊板產生過熱蒸汽，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，額定吸收功率為

47、42 MW。 空氣具有工作溫度高，無相變，啟動快，易于運行和維護特點，以空氣為傳熱介質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狀的多孔結構材料為吸熱體，聚焦太陽能將多孔結構的吸熱體加熱；空氣被強制通過吸熱器，與多孔結構對流換熱后被加熱至高溫。典型的金屬密網吸熱器是西班牙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，正常工作時出口空氣溫度680，進口空氣溫度110，回流空氣比可達49。在額定工作溫度下可長期運行。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，無壓力運行等優

48、點，但由于空氣熱容低，系統結構大，技術風險相應增大，大規模的實驗研究還沒有出現。槽式發電系統一般采用鍍膜鋼管集熱器、塔式和碟式發電系統一般采用腔體式吸熱器。xx公司塔式高溫發電吸熱器一般采用導熱油介質的腔體式吸熱器，導熱油具有吸熱性能好，無壓力運行的特點，而且采用腔體式集熱結構，使得集熱聚熱效果更好。太陽能集熱技術未來研究方向是高溫膜層材料的穩定性和膜層性能的高效性，以及研發具有吸熱效率高、耐高溫的吸熱器。4、傳蓄熱技術研究太陽能高溫發電通過聚光和集熱系統轉化的高溫熱能需要傳熱介質進行傳熱，把熱量高效的傳遞給發電機進行發電，并且可以通過蓄熱介質進行蓄熱，保證供能的連續性，消除因天氣變化對發電連

49、續性的影響。高溫發電一般傳熱和蓄熱介質采用同一種介質，介質材料的選擇對傳蓄熱特別重要。目前最主要的傳蓄熱介質材料有三種類型：顯熱型、潛熱型和化學反應型。顯熱型：顯熱材料在儲存和釋放熱能時，材料自身只是發生溫度的變化，而不發生其他任何變化。這種蓄熱方式的優點是操作簡單，成本低，但在釋放能量時，其溫度發生連續變化，不能保持恒溫，無法達到控溫的目的，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，它們可以應用于建筑季節蓄能，把夏季多余的能量儲存在地下蓄水層，冬季取出取暖。潛熱型：利用材料在相變時吸熱或放熱的現象，來進行熱能儲存和溫

50、度調節控制，這類材料不僅具有容積蓄熱密度大，而且具有設備簡單、體積小、設計靈活、使用方便且易于管理等優點。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。潛熱型材料應用最廣泛的是固-固相變、固-液相變和復合相變材料。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，是最具技術和經濟潛力的蓄熱材料，但由于其成本較高，應用較少。固-液相變材料主要是結晶水合鹽類，導熱系數大，蓄熱密度大，是中、低溫相變貯能材料中的重要類型。復合相變材料主要為石蠟有機酸、高密度聚乙烯，具有較高的熔點，蓄熱能力較強。化學型：是利用可逆化學反應通過熱能和化學能的轉換進行蓄熱的。它在受熱和受冷時可發

51、生可逆反應，分別對外吸熱或放。典型的化學蓄熱體系有水合氧化鈣、水合氧化鎂等，它在使用時存在技術復雜、一次性投資大及整體效率不高等缺點，限制了它的發展。 高溫熱發電中主要的傳蓄熱介質是:水、空氣、導熱油、熔融鹽。水作為傳熱介質，具有傳熱性能好的優點，但有使用溫度低、工作壓力大的缺點；空氣作為傳熱介質相對于水來說具有工作溫度高，無相變，啟動快，易于運行和維護特點，但空氣的熱容低，系統結構大，技術風險較大；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（從幾十攝氏度到一千攝氏度以上）、傳熱性能高、工作壓力低、

52、價格便宜等一系列巨大的優點，但熔融鹽存在高溫分解和腐蝕問題，相關的材料也必須耐高溫核耐腐蝕，使得系統成本增加、可靠性降低，以及低凝固點問題，在夜間停機時熔鹽儲罐都必須保溫，以防止熔鹽凝固，清晨開機時也必須對全部管道進行預熱，這些都將增加系統的伴生電耗。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、華能電力聯合建設中的北京延慶1兆瓦塔式太陽能高溫發電站，率先解決了熔融鹽腐蝕難題，掌握了熔融鹽系統管道和閥門的防凝固、管路預熱保溫、高溫熔融鹽的填充和卸出等技術方法，首次實現了高溫熔融鹽的傳熱蓄熱循環，并安全工作1000小時以上。xx公司自主研發

53、了兩項蓄熱技術：蓄熱瓷球技術和潛熱型相變材料。蓄熱瓷球具有強度高、耐磨損；導熱率和熱容量大、蓄熱效率高；熱穩定性好、溫度劇變時不易破裂等優點。眾多小球將氣流分割成很小流股，氣流在蓄熱體中流過時，形成強烈的紊流，有效的沖破了蓄熱體表面的附面層，又由于球徑很小，傳導半徑小、熱阻小、密度高、導熱性好，可實現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潛熱型相變材料，其原理是利用材料在相變時吸熱或放熱的現象，來進行熱能儲存和控制。相變材料是未來最重要的傳蓄熱材料。5、保溫技術研究太陽能高溫發電系統管路和蓄

54、熱設備需要保溫措施，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，導熱系數越小越好；耐溫性好，性能穩定；容重小，一般不宜超過600kg/m3，減輕保溫管道的重量；機械強度強，抗壓強度應0.3MPa；無毒，對金屬無腐蝕作用；可燃物和水分含量少，易于加工成型。保溫材料可根據物理特性可分為八大類：膨脹珍珠巖類、普通玻璃類、超細玻璃棉類、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，導熱系數0.066+0.00015t,適用溫度

55、達900度。硅藻土類密度660kg/m3,導熱系數0.151+0.00014t，適用溫度可達900度；硅酸鋁纖維類密度380 kg/m3，導熱系數0.047+0.00012t，適用溫度高達1000度。在高溫保溫方面出現了一種新的材料-空心微珠和碳素纖維，1976年美國首次發現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量的50%70%。空心微珠的化學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，導熱系數僅為0.080.1W/(m)。它顆粒微小、球形、質輕、中空，具有隔熱、電絕緣、耐高溫、隔音、耐磨、強度高等特點，價格又便宜

56、，有著非常廣闊的用途。碳素纖維則是另一種既質輕隔熱，又耐高溫的熱絕緣材料，只是由于價格太高，目前僅用于航天飛機、飛船等航天領域。xx公司在保溫方面自主研發了隔熱環技術，隔熱環主要是由石棉橡膠板構成的環體組成，采用99的三氧化二鋁，經過模壓成型、高溫燒結、低溫燒結、冷卻、常溫打磨拋光的方法，一次成型的陶瓷環狀結構，導熱系數下降至0.52w/m.k以下，具有結構簡單、耐高溫、不易變形的特點。下圖11是隔熱環。 圖11 隔熱環保溫技術未來的研發方向就是尋找導熱系數小，機械強度高的保溫材料。6、增壓技術研究太陽能高溫發電系統中增壓主要是傳熱介質循環增壓、蒸汽動力增壓、冷卻增壓等，增壓技術主要是采用增壓

57、泵。增壓泵采用普通的增壓泵就可實現。但如果傳蓄熱系統采用熔融鹽介質，那介質循環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，泵體和進料管必須罐滿液態熔鹽形成真空狀態，當葉輪高速轉動時，葉片促使液體很快旋轉，旋轉著的高溫熔鹽在離心力的作用下從泵體出液管中甩出去，泵內的液體被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區域。熔鹽在大氣壓力的作用下通過管網壓到了泵體內。這樣不停循環，就可以實現連續輸送熔鹽。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 首級葉輪，6 次級葉輪，7 出口） xx公司與華電集團合作共同開發增壓技術，提高傳熱介質

58、的傳熱效率，增強發電動力，提高發電效率。7、仿真技術應用仿真技術是一門多學科的綜合性技術，它以控制論、系統論、相似原理和信息技術為基礎，以計算機和專用設備為工具，利用系統模型對實際的 或設想的系統進行動態試驗。仿真方法主要是指建立仿真模型和進行仿真實驗的方法，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算機和一些專用的物理仿真器，如運動仿真器、目標仿真器、負載仿真器、環境仿真器等。仿真軟件有用于機構動力學分析、控制力學分析、結構分析、熱分析、加工仿真等的仿真軟件系統MSC Software，在航空航天等高科技領域已有45年的應用歷史。仿真技術廣泛的應用于航天、電力、工業等領域，

59、在太陽能領域仿真技術具有很重要的作用，太陽能高溫發電在沙漠等惡劣的環境下工作，一些新技術需要通過模擬仿真技術模擬外界的環境來測試新技術的性能參數，如果沒有仿真模擬技術采用實地測試，測試將耗費大量的時間、成本、準確度不高。目前xx公司與中科院建立了仿真實驗室，進行風洞試驗、鹽霧試驗等，測試太陽能高溫發電系統的性能。風洞試驗是依據運動的相對性原理，將模型或實物固定在地面人工環境中，人為制造氣流流過，模擬各種復雜的環境，以獲取試驗數據。風洞試驗數據可以測試高溫發電裝置在室外等惡劣條件下的工作狀態。仿真技術能極大的提高研發效率，降低研發試驗成本，是未來的研發的重要工具。8、新材料研發太陽能高溫發電系統

60、中涉及到各種材料，材料的性能與選擇影響著高溫發電的效率。太陽能高溫發電系統中涉及到的最主要的材料也是研發的重點材料是：耐高溫高反射材料、高溫集熱膜材料、傳蓄熱介質材料、保溫材料。xx公司與上海聯合實驗室合作進行新材料的研發，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電提供新型材料。9、與建筑一體化應用研究在太陽能高溫發電中會產生富余能量，如高溫蒸汽推動汽輪機發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電

61、站，正在嘗試為工廠冬季供暖、夏季制冷，提供工業生產用蒸汽和發電。三、工程實驗室研發的近期和中期目標1、近期目標及技術突破工程實驗室建設啟用后，將結合產業發展和企業技術創新的需要，完成太陽能高溫發電共性的關鍵技術的突破：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、保持靈活性的結構設計；跟蹤系統精度和準確性的進一步提高；集熱選擇性吸收涂層材料和工藝的進一步研發；潛熱蓄熱材料的進一步研究，高溫發電富余熱量與建筑一體化的結合利用。對這些技術進行中試，適度規模開發，取得擁有自主知識產權的生產工藝和裝備技術，在太陽能行業內進行示范和推廣，引領太陽能行業整體技術進步。工程

62、實驗室擬定每年推出3項具有自主知識產權的太陽能熱利用高溫發電技術專利，完成至少1個技術的產業化轉化，每年技術轉讓1個以上，爭取實現企業化、市場化運作。2、中期目標根據國家“十二五”規劃，為更好的開發和利用太陽能資源，工程實驗室以太陽能熱利用高溫發電技術為研發核心，積極開發和推廣高溫發電新技術、新工藝和新裝備，加快太陽能行業技術創新體系建設，密切聯系國內外科研工程實驗室，形成具有很強科技成果轉化能力的工程實驗室。第四章 項目建設條件與優勢xx公司擁有雄厚的技術實力，一直致力于技術領先，擁有國家專利623項，承擔和參加了國家“863”項目、國家科技攻關計劃、國家“火炬計劃”等132項國家級項目，掌

63、控著干涉鍍膜、高溫熱發電、海水淡化等核心技術。僅太陽能高溫發電方面的發明專利就有28項，自主研發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熱發電系統，并建立了200平方米的槽式熱發電系統， 系統目前已開始試運行。xx公司擁有強大的科研團隊，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，其發明專利三靶鍍膜技術處于世界領先水平。而且還與中國科學技術研究所、中山大學、山東大學、澳大利亞悉尼大學、德國弗朗霍夫研究院進行合作，共同致力于研究可再生能源的開發應用。xx公司成立了中科院xx聯合實驗室、山大xx太陽能聯合研究室、省級技術研究中心，

64、國際技術檢測中心，針對太陽能行業發展的領先課題進行研究。中科院聯合實驗室主要研究太陽能高溫熱發電技術及太陽能建筑技術，目前實驗室承接的課題主要來源于國家科技部、企業和政府間國際合作，2004年設計了國內第一臺“光熱發電機”，這種碟式高溫發電設備填補了國內空白，與山東大學共同研制了陽臺式熱水器，使陽臺式熱水器技術上升到了一個新的階段；山大xx聯合研究室主要研究太陽能熱水器及其相關產品研究開發，主要承擔xx公司的新品開發、基礎研究工作，目前正在承擔的產品開發任務包括：陽臺壁掛太陽能熱水器、新型太陽伴侶、太陽能高溫發電系統鋼架的結構分析；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

65、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線；xx公司自主成立的國際技術檢測中心，具有世界上最精細的專業太陽能檢測設備，擁有15大檢測中心，涉及到太陽能產業從原材料到成品的各個環節，并采用各種仿真模擬進行試驗，使檢測標準比國際檢測標準還要高，出具的檢測報告與國家專業檢測中心出具的檢測報告具有同等的法律效力。目前xx公司已建立了實現高溫發電理論向實踐轉化的實驗基地-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電工程，實現太陽能高溫發電、制冷、采暖于一體的太陽能熱利用示范。第五章 建設方案 1、建設規模本項目建設主要由xx潔能控股有限公司在德州xx太陽谷內建設

66、1400平方米的試驗室和2000平方米的中試廠房；購置研究試驗、產業化開發所需的設備、儀器；實現科學開發和自有技術的產業化轉化，在未來能夠每年推出2項具有自主知識產權的太陽能熱利用高溫發電技術產品，完成至少1個產品的產業化轉化工作，每年技術轉讓保持在1個以上；建立公共信息平臺，與高校科研機構如中國科學技術研究所、中山大學、山東大學、澳大利亞悉尼大學、德國弗朗霍夫研究院進行合作交流，建立公共技術知識庫；充分利用xx現有的研發設施如中試廠、鍍膜研發中心、技術研發部、檢測中心等試驗和工程實驗室，在此基礎上迅速建立具有先進技術研發設備、高素質研發團隊的太陽能熱利用高溫發電工程實驗室。2、建設措施本項目

67、主要建設措施是實驗室建筑的建設、成套設備的購進與配置、科研開發和自有技術的產業化轉化等。建設的太陽能熱利用高溫發電工程實驗室主要分為9個分工程實驗室和1個產業化生產中試基地：聚光技術研究實驗室、自動控制技術研究實驗室、集熱技術研究實驗室、傳蓄熱技術研究實驗室、保溫技術研究實驗室、壓力循環技術研究實驗室、仿真技術應用實驗室、新材料技術研究實驗室、與建筑一體化應用技術研究實驗室、中試廠生產車間。九大實驗室在xx現有的實驗室基礎上進一步進行完善，需要進口采購一批先進的實驗設備儀器。太陽能熱利用高溫發電工程實驗室設備儀器表序號設備名稱型號一進口設備1抗干擾測試儀TYA2000B2組件測試儀ZJCS-3

68、023輻射量測試儀FS-354散射測試儀SSBASIC5壓力傳感器AK-3A6風速變送器CTV100V7精密全站儀HD5238動態應變儀BC69轉矩轉速傳感器KG446-510扭矩儀CF57二國產設備34970A1數采系統CKW2溫度控制器DY0501N23漩渦流量計GP2.8-K8中試產業化生產車間需要引進一批國內外先進的生產線或生產設備。中試產業化生產車間的生產線或生產設備表序號生產設備名稱型號1鍍膜線DMNGH2固化線GH853輸送線SS5474水處理設備SCL2565恒溫裝置HW-73、建設周期 本建設項目批復后預計2年內進行完成，一年半時間完成實驗室和產業化生產車間的建筑主體的建設，

69、最后半年時間進行設備的采購、安裝、調試和試運行。4、建設地點項目建設地點在山東省德州市經濟開發區xx太陽谷內。地理位置優越，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） 建設地點的自然條件場地位于魯西北凹陷大地構造單元，地質作用以沉降為主，土質為亞粘土、粘土，地層3m至15m，平均水位在1.4-2.0m。德州開發區地震基本烈度為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年平均風速3.0m/s風向：多為西南風，次為東北風風沙：能見度小于1000m，全年平均3.3天（3）

70、 通訊和基礎設施德州市建成了數字交換、數字傳輸電信網和不均合理、種類齊全、方便快捷的郵政網、互聯網，水電氣設施齊全。第六章 組織結構、管理和運行機制一、組織機構 工程實驗室建設之后，將直屬xx潔能控股有限公司，設主任一名、副主任二名，首席專家一名，設專家委員會，以上人員均有xx潔能控股公司聘任，下設九大研發實驗室：聚光技術研發實驗室、自動控制技術研發實驗室、集熱技術研發實驗室、傳蓄熱技術研發實驗室、保溫技術研發實驗室、壓力循環技術研發實驗室、仿真技術應用實驗室、新材料技術研發實驗室、與建筑一體化應用技術研究實驗室。工程實驗室主任和副主任負責實驗室日常運行管理，首席專家和專家委員會負責確定研發方

71、向和課題選擇、研究進度制定，以及研究經費分配。二、技術帶頭人、管理人員及技術團隊 1.技術帶頭人章其初博士，男，1943年出生，籍貫江蘇無錫。原在澳大利亞悉尼大學物理系工作，任職高級研究員。2003年被聘任xx公司首席鍍膜科學院。章其初1967年畢業于清華大學工程物理系，畢業后在核工業部一院從事核動力研究工作。1978年，章其初考取中科院物理研究生，主修等離子物理。1982年獲中科院數理學部理學碩士學位。畢業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獎學金，在該校物理系攻讀博士學位，主修凝聚態物理。導師為當時該物理系主任Kelly教授。199

72、1年新南威爾大學授予章其初理學博士學位。1989年起，章其初博士在悉尼大學物理系從事材料物理研究工作，主要研究太陽光-熱轉換材料和節能材料，1998年1月提升高級研究員。章其初在太陽能研究領域取得三項專利發明。一項為高效太陽能吸收涂層結構，（二層金屬陶瓷涂層），利用這種涂層結構，章其初理論上預見和實驗上制備出世界上最高高熱轉換效率的太陽能吸收涂層。另一項為高溫太陽能吸收金屬陶瓷材料及其制備技術（二金屬靶直流濺射制備金屬陶瓷）。該項專利技術是制備太陽能熱發電的高溫太陽能吸收涂層成本大大降低。第三項發明是熱穩定低輻射復合膜涂層材料及其制備技術，已在中國獲得了發明專利，采用低輻射復合膜涂層玻璃制成的

73、中空玻璃主要用于家庭住房和工業建筑，具有保溫和隔音效果。章其初博士與山東xx公司合作，采用前兩項太陽能吸收涂層發明專利大量生產高溫、高效太陽能集熱管。中高溫太陽能集熱管的研制成功，將為設計新型太陽能熱發電用的太陽能采集系統提供可能。因成本低，中高溫太陽能集熱管可廣泛應用于太陽能集熱管熱水器和熱能工程，在中國和國內上有巨大的市場，已出口到歐洲和澳大利亞等國家。章其初博士的第三項發明與山東xx公司合作，工業化生產熱穩定低輻射復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，高級工程師，1996年加入xx公司，現為技術研發部部長。徐志斌高工在產品研發結構設計、用戶需求分析、

74、太陽能熱水系統應用方案、太陽能建筑、太陽熱發電、可再生能源等方面具有很深的造詣，1998年擔任公司技術部部長以來，管理10余個科室，約200人的研發隊伍，表現出很高的研發管理能力，是行業里不可多得的人才。10余年來，研發參與課題、產品項目累計300余項，參與研發的項目獲得國家專利61項，多次獲得省、地局科技進步獎，在太陽能行業內業務成績最突出。徐志斌高工主持的主要項目或課題包括：國家863計劃項目碟式聚光太陽能高效光熱轉化與利用技術和太陽能海水蒸餾淡化系統新技術研究，國家“十一五”科技計劃支撐項目太陽能在建筑中綜合利用技術示范項目等。3、技術團隊情況 太陽能熱利用高溫發電技術工程實驗室建成后，主要的技術骨干包括：三、管理和運行機制工程實驗室實行主任領導下的崗位責任制，實驗室主任向公司總經理負責，各分實驗室領導向實驗室主任負責。實驗室戰略目標按照產業發展和企業總體戰略進行分解，建立評價考核機制，實行基本工資加高績效獎金的激勵機制。實驗室人員實行每天八小時工作制，年工作251天。本著高效原則，在滿足技術研發和管理需要的同時，合理配備各實驗室工作人員，總人數約120人。