集热管是整个槽式太阳能热发电站中光热转化的关键部件，也是可以实现批量化生产的产品。以欧洲第一座商业化槽式导热油太阳能热发电站——Andasol 1号为例，电站装机容量50MW，总储热容量1010MWh（可以满足汽轮机满负荷运行7.5小时），集热管安装数量达22464支。我国首批太阳能热发电示范项目中，槽式和菲涅尔式两种技术路线的总装机容量664MW。粗略计算，2017年我国集热管市场容量在30万支左右（其中102/150、90/140等规格的集热管数量将在8万支左右）；2018年~2020年集热管市场容量在112万支左右。毋庸置疑，在如此大量使用的情况下，集热管的性能和寿命直接影响了整个槽式热发电系统效率和运行经济性。然而，我们在只关注集热管生产商的时候，却忽视了集热管生产线本身的重要性。
“2013年北京天瑞星沧州集热管基地采用了我们的集热管生产线；2014年我们向北京有色金属研究总院河北燕郊精工园提供集热管生产线；2016年向陕西宝光真空供货；2016年向内蒙古旭宸能源位于包头青山区的中温供暖项目供应集热管生产线；2017年北京嘉寓股份河北邢台集热管基地生产线设备也正在加工中。” 北京奥普科星技术有限公司（下文简称奥普科星）光热事业部负责人陈波向国家太阳能光热联盟记者介绍说。
奥普科星是专业从事高端智能装备及专业领域的机器人设计、研发与制造的专业化高新技术企业，服务于新能源光热、光伏、建筑及医疗等行业。公司隶属于上市公司——北京嘉寓门窗幕墙股份有限公司（股票代码：300117）。在太阳能光热领域，奥普科星供应中高温集热管全自动总成装配线。
太阳能光热联盟：非常欣慰，奥普科星能够提供关键部件槽式真空集热管的生产线装备，并被众多集热管生产商所采用。请您首先介绍一下奥普科星的生产线设备。
奥普科星陈波：我们公司可根据需求定制中高温集热管全自动生产线和工艺解决方案。生产线产能也可以定制，可以年产3万支/ 5万支/ 10万支/ 20万支；生成线兼容Ф125˴Ф145˴Ф150，2米/4米等目前市场所有规格的集热管；实现了2030mm-4800mm长度全覆盖，管径从钢管50-90mm、玻璃管100-150mm全覆盖。
我们的太阳能光热中高温集热管总成焊接自动化生产线应该属于国内第一。为什么说是国内第一呢？主要是根据这个四个方面来界定：一是研发与推广时间最早。2012年我们是全国第一家推出真空集热管总成焊接装配线的自动化高端装备的制造商。二是市场占有量最大。我们先后向北京天瑞星、北京有色金属研究总院、陕西宝光真空、内蒙古旭宸能源、北京嘉寓股份等企业供应生产线装备。三是自动化程度最高。我们整台设备只需要2-3人辅助上下料，基本实现自动化传输以及焊接，目前我们也在研究实现完全自动化，机器人全面工业化应用。四是调试与技术改造经验最丰富。由第一台设备的最初问世到现今成熟稳定，经历了不断改进、不断完善的过程，并且在后期逐渐适应了各种集热管管径兼容以及产能扩大的要求，这些都是在实践中积累的宝贵财富。
目前我们奥普科星的主营设备包括：全自动可伐熔封生产线、全自动玻璃管退火生产线、全自动玻璃/钢管清洗生产线、全自动玻璃增透提拉镀膜生产线、全自动固化生产线、全自动钢管镀膜生产线、全自动钢管真空除气生产线、全自动集热管总成装配焊接生产线、全自动集热管真空排气生产线、全自动真空检漏生产线、全自动集热管刷漆包装生产线、真空集热管工步检测系统。
太阳能光热联盟：请问，采用全自动化集热管生产线有什么优势？客户采购了奥普科星这样的生产线设备后，又该如何组织集热管生产？
奥普科星陈波：我们的全自动化集热管生产线作为一种现代化加工手段，能大大提高生产效率，并保持产品质量的稳定性，是一种更加符合未来大规模大批量投产的制造模式。我们的整条生产线每班控制在25人左右，并且主要完成设备调控以及部分工序上下料辅助，基本摆脱车间人员拥挤、杂乱、不便统一管理等弊端；同时也避免由于人员生产状态以及疲劳操作等产生的不可避免的产品质量与精度差异；此外，批量化生产也有利于推动产品整体价格下降空间，提高整体竞争力。
我们对生产线调试完毕后，供应给集热管生产商，生产商然后自行采购合格的原材料进行集热管生产制造，包括304不锈钢金属内管、5.0高硼硅玻璃外管、J4209可伐合金以及太阳能专用波纹管连接件等；原材料也需要进行严格的筛选，包括不锈钢强度、耐高温性、金相组织结构、玻璃管耐候性、耐酸碱、抗冲击性等都有具体参数要求或行业内公认的经验参考等，经过原材料的审核与确认后，找到能够符合加工工艺的材料为自动化操作奠定了基础。
图：中高温集热管生产流程
太阳能光热联盟：我们都知道槽式集热管的性能和质量至关重要，那是不是生产线本身就是把控质量的关键因素呢？生产中还有哪些因素会影响集热管产品的质量？
奥普科星陈波：是的，生产线本身需要保持产品质量的稳定性。对于产品质量，奥普科星公司从人（人才）、机（设备）、料（物料）、法（生产流程）、环（产品适用性）五方面进行全方位进行品质管控，以保证生产线生产每件成品性能。
目前，我们根据市场客户要求已经对生产线进行了改进，做到最大程度兼容，从2030mm ，4800mm，50mm-100mm/100-150mm各种管径集热管，在服务过程中积累了一系列需要注意的细节与问题，更好地指导新客户避免出现类似的问题等；每次设备调试过程中我们都会对于设备的操作以及维护等进行系统培训，保证客户能够操作并且对于出现的问题能够及时处理；未来会推出视频以及远程视频等更好满足服务。
而从制造角度来说，集热管核心工艺包括：1）玻璃管与可伐合金高温熔封；2）不锈钢钢管磁控溅射镀膜；3）玻璃管增透镀膜；4）玻璃管与钢管总成焊接装配；5）真空排气等。如果能够很好解决这5个工艺问题，相信集热管生产制造的问题都会迎刃而解。
从材料本身来讲，不锈钢钢管对于400℃传统导热油槽式电站用集热管来讲，比较成熟与稳定；但是对于550℃熔盐传热储热电站来讲，国产不锈钢可能在某些关键参数上还有多欠缺，现在还主要是进口国外不锈钢钢管；对于玻璃管来讲，找到完全符合5.0膨胀系数玻璃管材料目前也是一个难题，更多厂家使用多段过渡方式完成玻璃管与可伐封接，并且主要是手工操作；多次膨胀节必然会在未来电站中因为反复高低温循环冲击产生破裂这样的不确定风险；这也成为目前国内制造商普遍存在的最大问题；钢管镀膜历经10年研究与技术积累，目前靶材也逐渐接近为最为流行的Mo靶，稳定性与成功率都能经得起小型示范电站的考验；玻璃管增透率国内已经能达到96以上，已经接近原德国肖特公司集热管的水平；总成焊接经过不断改造与完善，也已经能够满足客户批量化生产的稳定要求。
总体来讲，制约集热管核心瓶颈问题已经不存在，未来需要进一步解决好5.0系玻璃材料、耐高温不锈钢、高温封接工艺、高温电封离等，有利于更好在自动化设备中融入高新科技，提升竞争力，做到全工艺自动化。
太阳能光热联盟：除了继续开发集热管生产线装备外，奥普科星在太阳能光热利用领域还有哪些布局和计划？
奥普科星陈波：奥普科星一直紧跟国家清洁能源、节能环保的大政策方向，以机械自动化作为公司的核心竞争力，开展以太阳能光伏、光热、谷电等清洁能源作为突破口，推出太阳能光热发电、太阳能光热中温热利用、光伏与谷电相结合熔盐储热供暖以及工业蒸汽热利用等，打造从设备制造商至项目工程施工一体化全覆盖的发展模式。
近期，公司瞄准首批太阳能光热示范项目在西北的推进，与项目集热管制造商洽谈生产线合作事宜；大力推广普通2米集热管在中温领域供暖项目以及工业热蒸汽利用等，谷电熔盐蓄热供暖或者工业热利用等。远期来看，我们有意参与国家太阳能光热发电示范项目，做聚光场EPC工程；推广平板太阳能、小槽式集热管、真空集热管中温供暖以及工业热蒸汽利用项目；光伏发电/光热发电、谷电相结合城市化供暖以及区域工厂供热的工程商等太阳能热全产业利用。
（董清风 报道）
