CSPPLAZA光熱發電網報道：自1980年代，美國加州建立起第一批商業化槽式光熱電站至今，槽式光熱發電技術已歷經30余年歷史，30年來，槽式集熱技術一直處于發展之中。一個看似簡單的數學拋物線方程式，影響著槽式光熱發電的過去和現在，甚至未來！

槽式集熱技術的發展以反射鏡板的設計發展為重要標識，從最初的RP1型到最新的RP5型，反射鏡板的型號更迭折射著槽式光熱發電集熱技術的發展歷程。

反射鏡板的規格發展

圖：RP1型集熱器

1984年，這是光熱發電邁向商業化開發的元年，也是在這一年，RP1作為最早的槽式集熱技術方案開始應用，RP1的開口較小，寬度為2550mm，焦距700mm，搭配相對較細的真空集熱管，聚光倍數約63倍左右，集熱溫度可達307℃，但由于其應用很少，并未在一個光熱發電站中實現全部應用，其實際集熱溫度是否能滿足發電要求不得而知。其集熱系統由兩片1570mm*1400mm（弧長）的反射鏡組成，結構相對簡單。很可能是由于其集熱溫度較低，這樣的系統并未在市場上實現大批量應用，僅在SEGS1中試用了42600片，在SEGS2電站中試用了一些。

圖：RP2型集熱器

1985年，RP2作為第二代產品出現，RP2的設計相對RP1更加復雜，開口寬度擴大一倍達5000mm，焦距1490mm，開口和焦距的倍增使反射面板的數量也相應增加了一倍，由兩片變成了四片，尺寸分別為內片1570mm*1400mm（弧長）和外片1570mm*1324mm（弧長），聚光倍數也達到71倍左右，集熱溫度可達349℃，完全可以滿足發電需求。采用RP2集熱技術方案的電站相對較多，西班牙有兩個50MW電站，美國加州SEGS3、SEGS4兩個電站、Nevada州三個總裝機104MW的電站。同時其還在SEGS2、SEGS5、SEGS6、SEGS7等電站中有所應用。相對成熟的RP2第二代集熱技術也在新技術的出現后，逐漸退出歷史舞臺。RP2技術由于得到了小批量的應用，證明了這種設計的可靠性，對大槽的集熱技術開發打下了基礎。

圖：RP3型集熱器

1989年，第三代反射面板設計RP3開始出現并投入應用，RP3相對前面的幾種設計得到了更大規模的應用，也可以說是到目前為止都最為成熟的槽式集熱設計。RP3集熱系統的開口增大到了5770mm，焦距也提高到了1710mm，反射面板的數量和RP2一樣，但尺寸有很大程度地增加，變為了內片1700mm*1641mm（弧長）和外片1700mm*1501mm（弧長），反射面積的增大也使其聚光倍數增加到了82倍左右，集熱溫度可達390℃，這種設計也更適合高溫光熱發電的應用，其累計使用面積超過三千萬平方米，直到現在仍在進一步應用。

但RP3并不會成為最終的槽式集熱系統設計方案，就在RP3廣泛應用之時，2009年，第四代產品RP4開始出現。

圖：RP4型集熱器

第四代產品雖然已經開發出了五年之久，但由于該技術的開發公司FLAGSOL宣布破產，RP4猶如曇花一現，未能大面積推廣應用。第四代產品實際上是第三代產品的優化升級版，焦距并沒有變化，還是1710mm，只是開口增大到6770mm，已經做到了在這個焦距上面的最大利用限度，反射面板的數量沒有變化，還是由四片組成，只是反射面積更大，內片和外片的尺寸相同，都是1570mm*1900mm（弧長），效率相對提高，集熱管加粗到90mm（內管），如此一來，它的聚光比沒有增加多少，反而降低到75倍左右。RP4的設計目的是為了適應熔鹽傳熱的應用，增加了集熱器寬度的同時也增加了長度，綜合成本降低8%~10%。RP4在其短暫的生命歷程中曾創造了2.25GW的項目業績，但卻因FLAGSOL的破產而未能實現商業化應用。

圖：RP5型集熱器

第四代產品的應用很少，僅僅只有800米的試驗回路在進行示范，但卻并未在這個試驗回路上進行熔鹽傳熱試驗。2012年，也有公司開發了類似的集熱技術試驗，做了一個回路，只可惜焦距變得更大了。

2011年，所謂的第五代集熱技術也開始出現，但目前也僅僅建成了一個試驗回路，這種槽有更大的開口，達7512mm，采用雙焦距設計，內片焦距是1710mm，外片焦距是1878mm，中間間隔增大以增加抗風能力。同時增加了反射面板尺寸，變為了2030mm*2010mm（弧長），內外片尺寸相同。這種集熱設計使支架的成本也相應增加，主要是中間的間距增加造成了支架成本的上漲。目前這項新技術尚沒有取得市場的認可。

設計混亂不利于行業發展

從第一代到第五代產品，集熱器的設計越來越大，大槽技術的不斷發展最終還是為了提高集熱溫度，適應熔鹽等新型傳熱介質的應用，但要取代導熱油作傳熱介質的傳統槽式技術，尚需克服一些困難。

對于中國市場，在現有的槽式集熱技術的基礎上，我們需要進一步優化設計，以滿足我國西北地區的惡劣自然環境要求。

對于第一代到第五代產品，應分不同的市場選擇應用。針對中溫太陽能熱利用市場，RP1是否完全可以滿足需求？或者說對于更細分的海水淡化市場，RP1和RP2相比哪個更具性價比？對于高溫光熱發電市場，第三代設計是否是最成熟的終極設計？第四代、第五代集熱技術的開發是否應以熔鹽等新型傳熱介質為應用目標？如何統一業內對新型傳熱介質用槽式集熱器的規格認知？??這是目前業內需要認真考慮并統一認識的問題。

對上述問題沒有統一的認知，給產品的產業化帶來了諸多困難。目前，國內市場上，類似第一代和第二代設計的產品開發相對較多，在開口2500mm~5000mm之間都有分布，較為混亂。業內應結合國內實際情況，對開口尺寸的設計進行統一，這有利于削減成本，有利于對標準產品實行產業化規模化生產。

如果能針對不同的市場應用領域，結合中國的具體環境要求，對對應的槽式集熱器進行規格尺寸上的統一，比如，對于中溫熱利用應用市場，從第一代產品參數上進行優化創新；對于海水淡化等需要更高溫度的市場，則以第二代產品為基礎進行優創新，對于光熱發電等更高溫度的市場領域，以第三代產品為基礎進行本土化創新。如此以來，我們就可以找到適合中國的、針對不同市場應用領域的、最具性價比的集熱方式。而這，將可以進一步實現規模化經濟效益，削減度電成本。