4月25日,2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在內蒙古呼和浩特盛大召開,內蒙古百川光熱科技有限公司董事長張鋒出席會議并作主題報告《反射鏡等鏡場核心裝備助力光熱行業規模化和可持續發展》。

圖:張鋒
反射鏡作為鏡場核心裝備對成本及運行的影響
作為光熱發電的核心設備之一,反射鏡品質直接影響著電站投資及收益。
在光熱電站的投資中,聚光系統成本占比約50%,其中反射鏡約占比10%,降低鏡場投資可以從提高反射鏡性能及降低反射鏡成本兩方面考慮。

張鋒指出,提高鏡面反射率及降低運行周期內反射率衰減,將直接決定電站的最終收益,而在相同發電量的情況下,提升反射鏡品質也可減少鏡場面積,從而降低初投資。
同時,反射鏡的品質也決定著光熱電站全生命周期的集熱效率。
光熱電站的選址通常位于高輻射、晝夜溫差大、風砂、雨雪等自然環境較惡劣的西北部地區,要在此環境下穩定運行超過25年而不產生或產生極少衰減,這對于反射鏡的耐候性、耐冷熱交變性能提出了極高要求。
反射鏡的成本構成
目前主流反射鏡為六層結構,分別為超白玻璃、鍍銀層、鍍銅層、油漆層(三層漆各自的厚度一般要求大于30微米)。

圖:反射鏡的成本構成
玻璃層采用低鐵、高透過率、低自爆率的光熱超白玻璃。

圖:超白玻璃
銀層為反射層,是反射鏡得以高效反射陽光的根本。

圖:鍍銀
銅層為保護層,作用是將反射層銀層與空氣隔離,防止銀層氧化,并抵擋一部分紫外線,同時提高了油漆的附著力。

圖:鍍銅
底漆為丙烯酸樹脂,主要作用是耐腐蝕性(耐化學保護);中漆為醇酸樹脂,主要作用是耐機械外力(耐物理性);面漆是聚氨酯,主要作用為耐候、耐紫外線照射、耐外力刮擦等。


反射鏡產品的工藝流程
▍曲面鏡制鏡工藝
曲面鏡制鏡工藝由磨邊、清洗、加熱、貼片到包裝等全過程組成。

圖:曲面鏡制鏡工藝
張鋒表示,嚴格的過程把關,精益求精的工藝要求,精準的用量控制,是產品質量的保證。
鋼化反射鏡的技術性能優勢包括:(1)增強機械強度,降低鏡子破損率;(2)增強操作工人在安裝、維護時的安全性;(3)可承受更大的風荷;(4)有效減少微裂紋帶來的鏡子破損。
▍平面鏡制鏡工藝
張鋒介紹,平面鏡的主要生產流程包括預處理、鍍銀、鍍銅、鍍漆、出廠,具體如下:
預處理:上片-磨邊-玻璃預清洗-拋光清洗-沖洗-前清洗-敏化-沖洗;
鍍銀:鍍銀-沖洗;
鍍銅:鍍銅-沖洗-強風吹干-玻璃烘烤-玻璃風冷;
出廠:鏡面酸洗-鏡面清洗-強風吹干-噴碼-噴隔離粉-下片/質檢-包裝-出場/入庫。

影響反射鏡的關鍵因素主要包括磨邊,彎曲鋼化,制鏡、背漆涂層,粘接等,具體如下:
磨邊:產品尺寸精度;
彎曲鋼化:面型精度是電站高效率的關鍵;
制鏡、背漆涂層:高反射率,強耐候性;
粘接:對膠層厚度的精準控制和粘貼物位置的精準控制。
反射鏡產品的工藝和質量控制
張鋒指出,反射鏡產品的工藝控制包括原輔物料、生產過程、實驗室檢測及成品檢驗控制。
原輔物料方面,首先是供應商的選擇,張鋒表示,百川光熱反射鏡原片、背漆、化學原料、粘接劑等原輔物料均采用國內外知名大廠品牌;其次,對供應商進行嚴格篩選、把關,按照《供應商準入管理程序》評審、準入,定期測評、打分,列入《合格供應商名錄》進行分級、分類管理;原輔料質檢按照《檢驗管理程序》及“各物料檢驗操作規程”進行檢驗,經過檢驗的物料依據“各物料檢驗控制標準”,判定其符合性。
生產過程方面,一是質控參與鏡線、生產工藝評審以及首件檢驗確認、小批量試產、正式量產、出廠檢驗各個階段;二是按照質量管理程序、方法和工具,對各個工序和環節進行管控;三是鏡線、粘接線執行“自檢”制度,“自檢”不良品不流入下道工序,下一道工序不接收上一道工序的不良品;四是對生產過程進行跟蹤、巡檢,發現“不符合”及時要求采取“糾正措施”,并監督其實施過程與效果,確保“不符合”及時“關閉”;最后對生產過程中的“關鍵質控點和特殊過程”進行重點管控和有效管理。
實驗室檢測方面,百川光熱自建聚光反射鏡檢測實驗室,引進CSPservices等國際先進的實驗檢測設備,如高低溫循環試驗箱、恒溫恒濕箱、醋酸銅加速鹽霧箱、重型鹽霧試驗箱等,可對反射鏡面型精度、反射率、耐候性等進行持續測試并不斷提升產品性能,為產品質量保駕護航。

百川光熱的實驗室配備了視覺檢測、耐候性能測試、力學測量、幾何測量等系統類設備和工具;檢測儀器設備均經過權威“第三方機構”校準,專人管理,定期“維護保養”。
成品檢驗控制方面,下線產品按照“產品檢驗操作規程”和“產品質量控制標準”的規定進行檢驗和判定;產品包裝履行《產品包裝規范》、《產品追溯性管理程序》;檢驗不合格的產品不允許進行到下一工序或者出廠;經檢驗合格待發貨的產品,包裝后出具《檢驗報告》和《合格證》,并做好相應記錄。
此外,產品出廠嚴格執行授權放行流程。
反射鏡產品成本下降空間
張鋒指出,超白玻璃是反射鏡成本占比最大的部分,約占40%~50%,超白玻璃原片可以通過批量連續生產降低成本,穩定質量。

硝酸銀原料約占反射鏡成本20%~25%,且價格波動較大,最近呈上漲趨勢。目前反射鏡背漆多采用進口,約占制鏡成本的20%~25%,通過改良配方、國產化替代等手段將會有較大下降空間。
運輸方面,運費在反射鏡成本中也占有相當大的比重——運距越短,成本優勢越大。
關于百川光熱:
內蒙古百川光熱科技有限公司在2022年成立于內蒙古鄂爾多斯市蒙蘇經濟開發產業園,公司現已具備1000萬㎡/年優質光熱聚光反射鏡產能,包括平面鏡650萬㎡及曲面鏡350萬㎡。

百川光熱的曲面鏡車間占地面積10000㎡,年產能350萬㎡。核心設備覆蓋美國Glasstech熱彎鋼化爐、德國Kloepper銀鏡生產線、瑞士Bystronic磨邊機及ABB機器人。

圖:百川光熱曲面鏡生產線
百川光熱平鏡線可根據客戶要求定制1.8mm-6mm厚度內的反射鏡產品,最大產品規格可達3660mm*2600mm,同時配備高精度、全自動、一體化粘貼線。產品通過德國DLR、西班牙PSA等多項國內外權威機構認證檢測,產品性能與技術參數均領先行業標準。
公司的核心團隊平均擁有15年以上的反射鏡生產及管理經驗,并參與設計、安裝、調試了國內首條槽式鏡線和產能最高的塔式鏡線。

圖:百川光熱平面鏡生產線
百川光熱立足于光熱聚光反射鏡裝備制造的同時,協同公司集團資源與北京工業大學科研力量,深入推進零碳能源動力島、零碳工業蒸汽利用、太陽能分布式供暖、熔鹽儲能以及“光熱+”綜合能源項目的開發與建設,致力于實現全產業鏈的縱深布局,為推動我國新型電力系統、新型儲能系統的建設貢獻力量。
2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會4月25-26日在內蒙古呼和浩特香格里拉大酒店盛大召開,大會由CSPPLAZA光熱發電平臺聯合常州龍騰光熱科技股份有限公司共同主辦,大會主題為“在多變的形勢下實現規模化發展”,共有來自海內外約800名代表出席本屆大會。
