位于法国国家公园内的9MW菲涅尔式高温光热发电站,将在2018年6月份发电运行。该电站以水作为储热传热介质,而其长达16公里的镀膜钢管全部由中国皇明太阳能集团(下文简称皇明)提供制造。
图:位于法国比利牛斯山的9MW级菲涅尔式高温热发电站
图:皇明首席科学家、国家太阳能光热联盟常务副理事长王志峰博士在电站现场
为什么皇明会成为该项目镀膜钢管的供应商呢?
1、获得核心技术是抓住国际市场制高点的关键
如果没有核心的技术想在国际市场赢得领先是比较困难的,而皇明早已实现了太阳能前沿技术与大规模商业应用需求的零距离。在太阳能核心技术层面,整合国际的主流太阳能运用核心技术,实现了太阳能的光电、光热、太阳能建筑与前沿技术的突破;并通过与国内及全球太阳能先进的科研单位进行技术交流与合作,实现太阳能技术理论向市场运用等方面的突破。
2、皇明,实现太阳能及复合能源的梯级利用
皇明致力于太阳能前沿热利用技术的研发和推广,已完成太阳能低温产品市场化应用,中、高温产品生产线及示范工程建设和多项应用实践案例:在太阳能工业热水、太阳能干燥、太阳能空调及采暖、太阳能海水淡化、太阳能工业蒸汽等技术领域掌握着核心技术,同时太阳能及复合能源的梯级利用已有诸多成功的应用案例。
3、皇明太阳能菲涅尔式/槽式/塔式热发电国际领先
当前,在国际范围内,涌现出以中国、南非,西班牙,法国等为代表的新兴光热发电市场,全球光热发电项目的开发热潮也正在为中国企业提供新的市场机遇;当众人还在科普研究热发电技术时,中国皇明太阳能集团早已成为全球光热发电成熟技术的企业之一,掌握了太阳能高温热发电核心技术及大批量制造能力,成为国际高温热发电研究及实践应用的标杆企业。
皇明是能够批量生产且可用于菲涅尔式热发电电站的高温集热镀膜钢管领先供应商之一。截止目前,皇明镀膜钢管已出口到西班牙、德国、法国、印度、意大利等国家和地区。
此外,皇明经过数十余年的技术研发及实践经验,先后完成多项国家课题项目,目前研发出菲涅尔式集热器、槽式集热器及集热管、塔式定日镜等多个核心产品,并已有成熟应用。皇明承担国家课题有:碟式聚光太阳能高效光热转换与利用技术(国家“十五” 863 ),1MW塔式定日镜研发(国家“十一五”863 ),2700平米菲涅尔聚光系统,国家科技支撑计划项目“槽式高温太阳能集热管研制”,六千平米槽式太阳能热发电集热器系统(国家“十二五”863 ),基于百千瓦级单螺杆膨胀机的太阳热电联供技术(科技部),聚光跟踪类太阳能中温集热器关键技术研究(科技部)等。
图:皇明专有技术:高温镀膜钢管
该产品为一种可应用于中高温(300~350℃)空气中的太阳能选择性吸收涂层产品。涂层吸收太阳光将管内的传热工质加热到300℃左右,可以直接或间接推动汽轮机发电;或应用于工农业热水供应,还可以广泛地应用于日常饮水,蒸汽,采暖,空调,发电,纺织,印染,造纸,橡胶,海水淡化,畜牧养殖,食品加工等各种需要热水和热蒸汽的生产和生活领域。
皇明于2006年初独立开发出具有自主知识产权、应用于中高温空气中的太阳选择吸收涂层及其制备技术,并将研究成果转化为产品即高温集热镀膜钢管,是太阳能热发电集热场的关键部件。该产品已分别通过中国国家太阳能检测中心、德国Fraunhofer研究院的检测,获得国家发明专利,最大优势在于在中高温(300~350℃)空气中,膜层稳定,性能几乎不衰减。
4、皇明太阳能高温热发电技术应用案例
1)皇明菲涅尔式高温热发电应用1——西班牙1.4兆瓦太阳能热发电站
世界上第一个商业菲涅尔式热发电示范站
2008年,皇明向德国诺瓦蒂公司供应镀膜钢管用于其在西班牙建立的世界上第一个商业菲涅尔式1.4兆瓦太阳能热发电示范站,历经多年的现场运行试验,目前其各项性能稳定且未见衰减。
图:西班牙1.4兆瓦太阳能热发电站
并在2010年7月17日与德国诺瓦蒂公司签署的有关协议,皇明太阳能公司将向西班牙出口长达27000米、30兆瓦的菲涅尔式高温热发电的核心部件镀膜钢管,目前该电站已正常运行。
图:皇明董事长黄鸣先生与诺瓦蒂公司签署有关协议
图:西班牙30兆瓦菲涅尔式热发电站项目
2)皇明菲涅尔式高温热发电应用——德州皇明厂房2.5兆瓦太阳能热发电站
全球首座“太阳能工厂”
本示范电站建在皇明真空管制造厂房顶部,不额外占用土地,聚光集热面积约3.3万㎡。 本电站采用皇明太阳能集团自主研发的“线性菲涅尔反射Linear Fresnel Reflector (LFR)”聚光集热技术,将太阳能收集产生的高温高压蒸汽推动汽轮发电机发电,该技术已拥有4项国家发明专利。
图:皇明集团厂房2.5兆瓦菲涅尔式热发电站示范项目
3)皇明槽式高温热发电应用1——北京八达岭槽式热发电项目
中国第一个独立研发的槽式热发电系统
该项目是由中国科学院电工所与皇明太阳能股份有限公司联合研制的百米槽式热发电(CSP)系统在北京延庆八达岭太阳能热发电基地建成。其核心包括四米长槽式真空吸热管、高精度高强度曲面反射镜、大型槽式聚光器、槽式吸换热系统。该系统拥有100米长的抛面槽式聚光器、24根4.06米长的高温直通式真空吸热管、跟踪控制器、导热油传热回路以及效率测试仪五大部分。
图:传热回路中的导热油将会被阳光加热至400摄氏度
图:皇明太阳能槽式真空管
4)皇明槽式高温热发电应用2——内蒙古鄂尔多斯50兆瓦项目
2011年2月,鄂尔多斯50兆瓦槽式太阳能热发电特许权示范项目开标,大唐新能源中标,皇明为该项目核心部件供应方,被寄予开启中国光热发电之门的厚望!参加投标的共有三家单位,分别是国电电力发展股份有限公司、中广核太阳能开发有限公司和大唐新能源。最终,此前与皇明公司签订供货协议的大唐新能源成功中标,皇明公司为该50MW电站提供核心部件,太阳能槽式真空管。
5、皇明塔式高温热发电站应用——北京延庆1兆瓦电站
亚洲首座兆瓦级塔式太阳能高温热发电站
北京延庆太阳能高温热发电站镜场,由中科院、皇明太阳能股份有限公司和华电集团等单位联合完成,是中国首座自主知识产权光热发电站,属于国家863计划,2006年立项,2008年获发改委批准、允许并网发电,发电容量为1兆瓦,属于示范项目。电站建成后,每年的发电量将达270万度,相当于1100余吨标准煤产生的电量,可减排二氧化碳2300余吨、二氧化硫21吨、氮氧化合物35吨。
延庆热发电电站拟定招标时,国际仅有的几家大企业都无人投标,原因是延庆风沙太大,300米内定日静聚光角度很容易发生偏移,镜面也会被刮伤。但皇明突破了这些难题,安装后调试的光斑已达国际水平,可以说,延庆电站的部分核心原部件的技术已经超过国际水平。
2010年国家领导人在中科院奥运村科技园,参观了皇明公司太阳能塔式热发电、槽式热发电及太阳能沼气示范工程等模型,详细听取了工作人员关于延庆太阳能热发电槽式系统的试验及核心技术掌握情况和1兆瓦塔式电站的建设情况。
图:北京延庆1兆瓦塔式电站定日镜
皇明集团技术人员现场施工
附:皇明集团主要产品还包括六净家园全系产品,即太阳锅炉、太阳能与建筑结合、太阳能空调、光伏发电、绿活礼品、六净窗系等。拥有采暖、制冷、海水淡化、建筑节能、光热、产品检测等国际国内领先的核心技术,以节能环保健康为主要经营方向并整合了满足六净家园生活的系列产品及理念。(文/金天)
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