大型化是目前槽式集热器的发展方向之一，目的是进一步削减聚光场的投资成本，同时提高效率。由山东电建三公司参与总承包建设的摩洛哥NOOR2项目采用了西班牙SENER trough®-2大开口槽式集热器，聚光器开口6.87米，相对传统的5.77米Eurotrough集热器大出约20%，单个集热器（SCE）的长度为13米，焦距2米，配置反射镜数量为32块（8*4布置），一个集热阵列（SCA）由12个SCE构成。由于采用了更大的集热器，搭配了管径为80mm的真空集热管。此外，Flabeg和SBP联合设计开发了开口达7.51米的Ultimate Trough（终极槽）。
图：Noor 2号槽式电站中的SENER trough®-2集热器
通过比较标准集热器，开口约8m的集热器以及一种超大开口14m集热器的概念设计图，可以感受到三种集热器的巨大差异。槽式集热器往大开口方向发展，理由又是什么呢？
图：3种不同尺寸槽式集热器示例图
常州龙腾光热科技股份有限公司（简称“龙腾光热”）总经理俞科介绍说，大开口集热器主要有以下优势：
1、可以增加光热转换效率，通过优化设计降低结构重量。同时，通过提升组装效率，降低组装成本，减少回路阵列，相应地减少土建基础、管道、阀门、控制跟踪及柔性连接等。由此，在降低成本的同时，也能提高系统的可靠性和可维护性。
2、集热器开口变大的同时要扩展集热管的规格，制造更长的集热管、实现更大的管径，由此可以提升集热管的光学效率，同时也能在生产过程中降低集热管的制造成本。同时，在现场可以减少集热管焊接的工作量，能降低管道流阻，减少系统泵耗。
3、可以实现标准化的制造技术。目前，槽式集热器由许多单体部件组成，这些单体部件需要在工厂进行生产，并且运输至现场，再进行组装。在未来的集热器开发中，通过设计优化尽可能减少部件数量，更多地使用类似规格的材料，从而使生产更具有通用性。据悉，目前槽式太阳能热发电系统采用的集热器，涉及的材料规格就有六七十种，对于生产而言，就会带来相应的管理成本。对于运输而言，因采用预生产集热器部件的方式，因此运输效率不会太高，由此会带来很高的运输成本。
此外，在组装技术方面，目前集热器的组装相对比较复杂，一般需要通过一个组装流水线、多个工序完成集热器组装。在未来，通过简化集热器的设计，集热器的组装工作将会变得更加简易，每平米集热器消耗的组装人工时将会大幅缩减。
俞科透露，目前，龙腾光热已积极开展项目立项，开发新型槽式集热器，建立开放式研发项目平台，集中全球光热领域技术与产业资源，引入智能制造及玻璃工业的最新技术，在集热器技术和传储热技术领域取得更多技术突破，引领全球光热发电产业发展趋势，实现2025年光热发电度电成本降低40%的目标，推动全球光热市场实现更好的增长。建立开放性平台，与合作伙伴们就不同的技术领域进行一些合作研发工作。
在上述概念设计方面，龙腾光热表示，目前已经取得了一些成果：这种集热器与目前全球市场现有的大开口的集热器的设计理念有些类似，从理论上来说，这种常规的大开口集热器在2019-2020年期间就能够投入商业化应用。目前，国内已有的相关产业链包括反射镜、集热管、支架生产工艺完全可以匹配这种集热器的生产需求。
据介绍，龙腾光热集热器概念设计2020，其开口宽度约为8.18m，长度约为14m，采用3只管径为90mm的集热管，每只长度约为4.7m，峰值光学效率可达到81.44%，设计点光热效率达到76.1%，这样设计点回路集热功率可提升至2.8MWth。相比较而言，在开口约为5.8m的集热器、600m长的回路中，设计点回路集热功率基本在1.8MWth左右。
通过借鉴目前全球建筑及玻璃领域最先进的技术，龙腾光热远期概念设计2025中，将会采用非常少的玻璃，仅有8片，就可组成开口约为14m、长度约为21m的集热器。
关于新的集热技术带来的改变，俞科表示，随着新技术的应用，尤其是大开口集热器的应用，电站占地面积和管路、集热管、跟踪系统及仪器仪表等设备的数量以及泵功耗等都会实现大幅下降，整个镜场的集热器模块会有极大的下降，同时，整个系统的效率、可靠性和稳定性也会得到很大的提升。
谈到槽式技术发展与产业化发展的方向，俞科指出， 1.提升单回路集热器设计点功率，可极大地降低单回路或者单兆瓦的造价；2.提高回路的光热转化效率，槽式电站不会因为单机的规模扩大而降低效率；3.减少回路数量，降低集热场的综合成本（包括基础、管路、控制等）；4.降低主循环泵功耗，降低厂用电（冬季不用夜间泵送，不需要天然气补燃，这些都会降低运维成本）；5.开发新一代高反射率反射镜；6.采用高温、低凝固点的传储热材料。龙腾光热采用了新型硅油技术；7.针对大槽技术开发分散式驱动跟踪技术。
相信随着行业的发展，我们太阳能热发电行业会有更多的合作伙伴、有更多的光热发电技术专家、科研院所能够投入到这个领域，让我们在各个方向、各个点上推动太阳能热发电行业更快地降低成本，更好地推动新产品、新技术的应用。（董清风 整理报道）
