中國儲能網(wǎng)訊:膨脹系數(shù)為5.0的中性硼硅玻璃因其與可伐合金的膨脹系數(shù)極為接近而成為槽式光熱發(fā)電高溫真空集熱管的關(guān)鍵玻璃材料,德國SCHOTT之所以能迅速成長為光熱發(fā)電高溫真空集熱管市場的領頭羊,其依賴的即是5.0玻璃的生產(chǎn)工藝,掌握了5.0玻璃的生產(chǎn)技術(shù),即可以掌握玻璃金屬完全匹配熔封的核心技術(shù)。
圖:力諾光熱發(fā)電高溫集熱管(采用3.3玻璃)
事實上,5.0玻璃最早在藥用玻璃市場開始應用,因其良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,其成為藥用玻璃的理想玻璃材料。但這種玻璃的研發(fā)難度很大,長期以來一直由國際三大廠商壟斷,分別為德國SCHOTT、美國Kimble和日本NEG。這其中唯有SCHOTT一舉進入光熱發(fā)電市場,引領了光熱發(fā)電高溫真空集熱管的產(chǎn)品升級。
國內(nèi)玻璃產(chǎn)能雖然依舊嚴重過剩,但實際上是低端產(chǎn)能的過剩,對于5.0玻璃這種技術(shù)難度較大的高端產(chǎn)品,國內(nèi)幾乎沒有一家廠商實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),唯有少數(shù)幾家也僅僅處于研究、示范和小規(guī)模生產(chǎn)階段。
力諾集團高溫熱發(fā)電集熱管銷售總監(jiān)趙厚超在接受CSPPLAZA記者采訪時表示,藥用5.0玻璃與光熱發(fā)電集熱管用的5.0玻璃雖然膨脹系數(shù)相同,但依然不能適用于光熱發(fā)電,發(fā)電用集熱管因其工作環(huán)境較為惡劣,需要承受冷熱沖擊、日光曝曬、風吹雨打、酸堿侵蝕等考驗,因此所用玻璃需要具備較強的耐候性,同時,其對太陽光應有更高的透過率、玻璃的硬度也應更高,在此基礎上同時需要達到5.0的膨脹系數(shù)。這些都是發(fā)電用集熱管玻璃材料的研發(fā)難點。
據(jù)了解,力諾集團目前已完全掌握了5.0玻璃的配方和生產(chǎn)工藝,其已經(jīng)通過小窯爐試制出了這種5.0玻璃管,并通過了國家輕工業(yè)玻璃產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心的檢測,測得的膨脹系數(shù)符合要求。另外,力諾自身的測試結(jié)果也表明,其與可伐合金的封接樣品可承受溫差220℃的冷熱沖擊試驗而不破裂,完全滿足光熱電站的使用要求。
目前力諾擁有的成熟生產(chǎn)線依舊是3.3玻璃集熱管,力諾將進一步研發(fā)制造適用于5.0玻璃生產(chǎn)的大型窯爐,未來伴隨國內(nèi)光熱發(fā)電市場的啟動,力諾將逐步形成4米標準5.0高溫真空集熱管的規(guī)模化生產(chǎn)能力。
當前,國內(nèi)多數(shù)熱發(fā)電集熱管廠商采用的都是3.3玻璃,采用非匹配直接封接、過渡封接、熱壓封接等多種封接方式,由于封接工藝要求嚴格,均采用人工作業(yè),這導致這種玻璃的集熱管的生產(chǎn)速度十分緩慢,另外由于與金屬的膨脹系數(shù)不同,其在實際電站運行中的破損率也較高。而采用與金屬膨脹系數(shù)相同的5.0玻璃,則有望實現(xiàn)機械化封接。趙厚超表示,雖然5.0玻璃的成本要高一些,但由于封接工藝和流程的機械化,其最終產(chǎn)品的成本要遠低于3.3玻璃制成的集熱管產(chǎn)品。
另一家宣稱已經(jīng)開發(fā)出了這種5.0玻璃的國內(nèi)廠商為滄州四星玻璃有限公司,CSPPLAZA記者從該公司相關(guān)人士處獲得的消息稱,其5.0玻璃產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于藥用領域,但應用于光熱發(fā)電集熱管領域尚在試驗中,其已經(jīng)與國內(nèi)集熱管廠商北京天瑞星達成合作,在河北滄州投建大型光熱發(fā)電集熱管生產(chǎn)基地。
整體來看,國產(chǎn)的這種5.0玻璃完全匹配熔封高溫真空集熱管尚無實際光熱發(fā)電項目驗證,還難以考量這種玻璃材料的實際運行效果。
由于國內(nèi)光熱發(fā)電市場啟動緩慢,導致多數(shù)組件設備廠商的觀望情緒濃厚,各集熱管廠商的生產(chǎn)計劃也趨緩。事實上,這正是各集熱管廠商練好內(nèi)功的大好時機,在光熱發(fā)電市場啟動之前,需要做足做好這方面的準備。