成都博昱新能源有限公司（下文简称博昱新能）作为太阳能光热发电中镜场的设备提供商和集成商，以原航空设计研究员牵头，组成结构设计团队（原机械部高级设计研究院的专家和从事大型户外游乐设备公司的主任设计人员等主导）和电控设计团队（曾担负MW级风力发电电控设备研发，研发产品装机容量超过3GW）致力于太阳能光热系统研发、生产、制造与应用；能为太阳能中低温利用提供整体解决方案，其主要产品包括：槽式集热器、塔式定日镜、跟踪传动系统、热场监控系统等。2015年12月，青海博昱博昱德令哈50MW槽式光热发电项目在德令哈太阳能产业园正式开工，虽然该项目未能成功入选国家能源局首批光热发电示范项目，但博昱仍然看好太阳能热发电前景，一方面努力推进博昱博昱新能德令哈光热发电项目的建设，积极参与到第一批示范项目的建设当中，另一方面依托青海博昱博昱600米槽式实验回路，继续深化集热器技术和制造工艺优化及质量控制，做好成为供应商的准备，如今其槽式集热器产品已升级至第四代。下文是博昱新能副总工程师刘俊对槽式集热器设计优化的心得和体会：
光热聚光集热器是大型、全天候、高精度的光学仪器。太阳能聚光集热器直接决定着光热电站的效率，以博昱TRP-B型集热器的为例，开口5.77米，单体长度12米，单元长度150米，全天候的暴露在恶劣的自然环境下，经受大风、紫外线、雨雪等的考验，还要持续保持高精度和稳定性，回路截断率高于97%、98%以上，这件事情相当不简单。可能有些人会认为集热器支架是光热电站中无足轻重的部件，但事实并非如此。集热器支架的精度决定着光热电站效率，车间组装要求扭矩盒扭转变形不超过 1mrad，反射镜支架安装误差不超过 3mm，集热管支架安装误差不超过 3mm，同一反射镜安装的轴向误差不超过 3mm，静平衡检测允许不平衡扭矩不超过 200Nm；同时反射镜耳片的安装角度很重要。
博昱新能自2011年起推出第一代槽式太阳能集热器至今，坚持自主研发，透析核心设备设计生产的关键环节，采用符合中国国情的生产工艺。产品经CSPServices检测，回路平行光截断率为99.4%，回路太阳光截断率为97.8%，已经达到了国际先进水平。
博昱新能研发团队多年来，一直持续设计优化，现已开发四代槽式集热器产品。下面是博昱新能第四代槽式集热器的受风分析，零部件刚度、强度分析、试验，扭矩盒内部各杆件受力分析、应力应变测量试验，振动模态测试，拦截率测试和3D测试。
图：集热器受风分析
图：集热器零部件刚度、强度分析
图：集热器零部件刚度试验
经过集热器受风分析测试，零部件刚度、强度分析以及试验后验证：博昱集热器主体部分由原扭矩管结构优化为扭矩盒形式，抗扭刚度增加46%。运行风速更高，在同等风速情况下抗扭性能更佳。
图：扭矩盒内部各杆件受力分析
图：扭矩盒应力应变测量试验
博昱新能通过对扭矩盒内部各杆件受力分析，扭矩盒应力应变测量试验发现，集热器斜撑等零件由原角钢截面形式优化为冷弯成型的C型截面，在相同重量下零件抗压刚度增加40%。
图：集热器振动模态测试
出于对客户及产品负责的考虑，针对阵风工况，博昱新能请航空部专家对集热器产品进行了振动模态测试，测试结果显示完全不会与阵风频谱重叠。
图：集热器拦截率测试
图：拦截率测试结果
图：集热器3D面型精度测试
拦截率测试结果证明，该产品的回路平行光拦截率为99.4%，回路太阳光拦截率为97.8%。
工艺优化方面，博昱新能也推陈出新，耳片增加了轴向条形孔，减小反射镜所受张力，保证了反射镜和集热管的平行度，提高集热器拦截率。集热管管卡增加阶梯销定位装置，提高集热管安装的方便性和稳定性，保证集热管中心的位置，提高集热器拦截率。
生产线组装方面，博昱新能通过反射镜支架部件工装、集热器支架总装工装（正向组装）和CSP Services 3D坐标测量系统QFoto-R对精度进行保证。
图：反射镜支架部件工装
图：集热器支架总装工装（正向组装）
图：CSP Services 3D坐标测量系统QFoto
图：支架QFoto检测结果
组装精度控制：
1）集热槽支架组装，扭转变形不超过1mrad；
2）反射镜支架组装，误差不超过3mm；
3）集热管支架组装，误差不超过3mm；
4）同一反射镜轴向误差不超过3mm；
5）平衡扭矩测试，允许不平衡偏差不超过200Nm。
同时集热器支架总装工装（正向组装）避免了常规反向组装（实际运行时集热槽为正向运行）的重力变形问题。
图：青海博昱德令哈600米槽式实验回路
如今，博昱集热器在青海德令哈600米槽式实验回路上连续运行了两年多，以下几个方面经验跟大家分享：
安装过程控制：
1）集热器的安装为南北轴向，轴向误差5mm/150m；
2）驱动立柱端板必须和南北垂直，误差小于2 mrad；
3）所有立柱的同轴度误差小于3mm，旋转小于2 mrad；
4）集热器相互之间的夹角小于1 mrad；
5）校准过程风速不大于5 m/s。
几个需注意的问题：
1）反射镜耳片与反射镜陶瓷片安装角度很重要；
2）扭矩盒工装精度的控制，反射镜支架安装孔的精度很重要；
3）一些椭圆孔是必须的，以涵盖所有的零部件制造误差；
4）镀锌工艺很重要，要避免镀锌后出现不可调整的误差；
5）生产线的定期校准很重要，防止批量超差问题；
6）集热器清洗问题很突出。（董清风 报道）
企业简介
成都博昱新能源有限公司是专门从事太阳能光热系统研发、生产、制造与应用的高新技术企业。经过多年的积淀，博昱新能目前已经成为国内最早掌握太阳岛核心设备全套生产、检测、调试等集成技术的厂家之一。公司具有年产100兆瓦以上槽式集热器和50兆瓦以上塔式定日镜的能力。公司的产品拥有完全的自主知识产权和实际运行经验。2017年，公司在成都使用德国专业检测设备建成总装检测平台，对产品的质量严格把关，精益求精。
