太阳能槽式热发电反射项目镜 可行性研究.lnk

太阳能槽式聚热发电

--钢化玻璃高反射镜可行性报告

一、项目背景：

目前的太阳能热发电技术主要有槽式、塔式、碟式和线性菲涅耳四种方式，其中只有太阳能槽式热发电技术已经成熟、可靠、实用，是迄今为止世界上唯一经过20年商业化运行的成熟技术，其造价远低于光伏发电。

槽式热发电系统是指利用槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到集热器对传热工质加热，在换热器内产生蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电的系统。它是我国太阳能热发电中最适宜推广的一种发电系统。

槽式线聚焦发电系统特点是聚光集热器由许多分散布置的槽型抛物

面镜聚光集热器串联、并联组成。载热介质在单个分散的聚光集热器中被加热或形成蒸汽汇集到汽轮机：或者汇集到热交换器，把热量传递给汽轮机回路中的工质。

槽型抛物面镜集热器是一种线聚焦集热器，其聚光比塔式系统低得多，吸收器的散热面积也较大，因而集热器所能达到的介质工作温度一般不超过400℃，属于中温系统。这种系统容量可大可小，不像塔式系统只能是大容量才有较好的经济效益；其集热器等装置都布置于地面上，安装和维护比较方便；特别是各种聚光集热器可以同步跟踪，使控制成本大为降低。

上述聚热设备除了可用作太阳能发电外，还可以用作太阳能空调、太阳能采暖、太阳能热水及海水淡化等动力领域。

二、我国的特点

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我国太阳辐射资源比较丰富，而太阳辐射资源受气候、地理等环境条件的影响，因此其分布具有明显的地域性。根据过去测量太阳能年辐射总量的大小，我国可划分成以下四个太阳辐射资源带，其分布如图一所示。

图一、中国太阳能资源分布区域图，

Ⅰ资源丰富带 6700-8370MJ(m2.a)* Ⅱ资源较富带 5860-6700MJ/(m2.a)

Ⅲ资源一般带 5020-5860MJ/(m2.a) Ⅳ资源贫乏带 < 5020MJ/(m2.a)

*MJ/(m2.a)-兆焦/(平方米.年)

我国的太阳能资源十分丰富。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，每平方米每年接收的太阳能达6700MJ，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。深圳接近赤道热带区，光照强度十

分高，也是太阳能资源开发的理想之地。

图二、美国太阳能直接辐射能量分布图

与美国在西南部州大规模开发太阳能资源比较，美国的太阳能资源强度为4-8kwh/m2.天,根据1kwh=3.6MJ 热量的关系换算，我国I类地区的太阳能资源强度为5.1-6.37 kwh/m2.天, II类地区的强度为4.46-5.1 kwh/m2.天, II I类地区的强度为3.83-4.46 kwh/m2.天。

由此可见，我国大部分地区太阳能资源强度符合CSP太阳能聚热发电的强度条件。加上我国在反射镜玻璃材料以及常规汽轮发电设备制造成本远远低于美国的制造成本，以及中国可再生能源法以及CDM清洁发展机制的激励，C SP太阳能聚热发电产业必将成为未来几年中国可再生能源投资的热点。

三、总体技术方案

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值得注意的是：我国的太阳能资源强度的地区和美国、西班牙等有一些本质的区别，最大的难题是自然气候条件会比较恶劣，特别是对关键部件反射镜的强度、抗风压、耐冷热交替、抗风沙、耐候（风、雨、雪、冰、沙）性要求会更高，解决这一问题是发展我国的CSP太阳能聚热发电产业的关键因素，发展太阳能热发电技术是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》规划的重要研究任务，“十一五”期间，国家863计划设立太阳能热发电技术及系统示范项目支持发展的行业要求。我们根据国内环境的要求，对于反射镜的研究和技术攻关，通过引进国外最先进技术制造装备和原材料，从而使我们的太阳能槽式热发电钢化玻璃高反射镜达到了世界先进水平和我国特殊环境地区的特别要求。

我们采用先进的设备制造的槽式热发电反射镜，首先打破了强度问题的难点，采用全钢化玻璃技术从而使玻璃镜体本身的强度较之普通玻璃镜提高数倍，抗弯强度是普通玻璃镜的3~5倍，抗冲击强度是普通玻璃镜5~10倍，提高强度的同时亦提高了安全性；其承载能力增大改善了易碎性质，钢化玻璃镜的耐急冷急热性质较之普通玻璃镜有2~3倍的提高，一般可承受200℃以上的温差变化，对防止冷热炸裂有明显的效果。

采用多（三）层涂料系统的槽式太阳能钢化玻璃高反射镜的最大优点，多层涂料层设置在低铁钢化超白玻璃的一面，由内向外依次为敏化层、银反射层、铜防腐层、底漆层、面漆层和特别保护层。敏化层能提高银层与玻璃表面的粘着度,银反射层能增加太阳光的反射率,铜防腐层能减少底漆对银层的破坏,底漆层增强面漆层与铜防腐层的附着力,面漆层起到防水防潮的保护作用,

最外面特别保护层,增加银镜的耐腐蚀性和抗风沙性。由于在最外面增加了特别防护层,起到了防止里面各涂层的腐蚀、氧化、剥落等现象的发生，使反射率不低于93.5%，户外应用25-30年的长期使用要求，符合紫外线和耐候性提出的更高要求。

采用特别封边胶封边处理，从而隔绝了边部银反射层和铜防腐层被水分、大气及各种酸、碱、盐的水溶液等的侵蚀作用，有力地保护了银反射层和铜防腐层，增加了反射镜的使用寿命和反射层的衰减度和有效性。

对于槽式太阳能钢化玻璃高反射镜的支撑部分，为了能保证抵抗风压和强度的要求，我们采用双组份硅胶粘接高硬度陶瓷结构（内置螺母）件，安装方便，承载能力强，主要是考虑到防护层和硬质连接件需要保证材质内热膨胀变化平衡，能够符合不同材质的强度要求。

四、项目分析

由于受气候变暖的严峻形势变化，国外发达国家征收碳关税的未来压力，全球化实施节能减碳的紧迫性，为了同一个地球和下一代，本项目实施的可行性及其运营的可持续性。

太阳能聚热发电可以用大约15%的太阳能至电网的效率来大规模生产，其成本远远低于现今的光伏发电，将成为非常便宜的太阳能利用手段。现在电厂平均电力成本是每度电10—12美分，如果未来10—15年最大装机容量达到5—20GW，成本可降低到5美分左右。成本不断地降低，到2050年，将不到0.05美分。这种技术有很多经济上的优势，是最便宜的能源。太阳能聚热发电比光伏发电更先进的地方，是光伏发电只能用在有太阳光照的时候。而聚热

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发电站的一个基本结构是储存系统，收集太阳能。它的优势是可以来调节不同时间段太阳能的使用。在不需要的时候存储起来，没有太阳时把存储的能力释放产生电能。

本项目属于国家战略性的新兴能源产业，太阳能热发电和太阳能中高温利用行业当中最关键和重点的必备部件之一；发展太阳能热发电技术是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》规划的重要研究任务。“十一五”期间，国家863计划设立太阳能热发电技术及系统示范项目，该项目属于重点鼓励支持发展的能源行业。

五、相关政策建议

目前国家正在对《可再生能源法》进行修正很快会颁布实施，会对该项目提供一个法律上的保障。除此之外，我们建议就本项目应有以下方面的支持：该项目享受所得税税收优惠政策；对内资企业应给予与外资企业同等的税收优惠政策；免征土地使用税；免征城市维护建设税和教育税附加；免征电力增值税；免征关键设备和常用原材料进口关税。将该项目列入国家或江苏省高新技术科研项目，并予以科研经费支持；争取国外有关环保、能源组织的资金支持。

六、结论

本项目方案为我国第一个，也是目前全球最大、设置最先进的太阳能槽式热发电钢化玻璃高反射镜的研发制造基地，突破了国外垄断的地位；为推动我国太阳能热发电市场的快速发展奠定了基础，为推动我国太阳能中高温技术应用起到了保障作用，为推动我国海水淡化领域的发展，太阳能空调应用推广等领域的快速发展，起到了积极的推动和有力保障。