高性能超白玻璃对光热电站效率与收益的分析
发布者:xylona | 来源:CSPPLAZA | 0评论 | 231查看 | 2025-09-22 11:20:16    

在浙江杭州盛大召开的第十二届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会中,大连耀皮玻璃有限公司(以下简称“大连耀皮”)副总经理杨继宏出席会议并作主题演讲《高性能超白玻璃对光热电站的重要性分析和研究》,深入剖析了超白玻璃的四大关键性能以及其对光热电站效率与收益的影响。


大连耀皮杨继宏158.png

图:杨继宏


什么是超白玻璃?


超白玻璃是一种超透明低铁玻璃,也称低铁玻璃、高透明玻璃。它是一种高品质多功能的新型高档玻璃品种,透光率高,应用于太阳能光热发电的超白玻璃透光率可达91.5%以上。


杨继宏表示,玻璃中的铁含量是影响玻璃透过率的最主要因素。普通超白玻璃是150PPM的含铁量,但是应用于光热发电的超白玻璃至少在90PPM以下。


大连耀皮杨继宏333.png


光热发电用超白玻璃的四大性能要求


对于光热电站而言,超白玻璃性能直接影响电站效率与收益。杨继宏指出,衡量超白玻璃性能需聚焦太阳能光透过率、可加工性、耐候性及自爆率四大核心维度,具体分析如下:


▌高透过率:光热玻璃的核心性能指标


太阳能光热发电对玻璃的透过率要求,特指280-2500纳米全光谱透过率(涵盖可见光、紫外线及远红外线透过率),该区间透过率是光热玻璃的核心性能指标,杨继宏从实际应用数据分析了高透过率对反射镜热反射率和光热电站的收益:


以已投运的50MW槽式电站为例,超白玻璃全光谱透过率每额外提升1%,CSP反射镜热反射率可提升1%-1.5%;按电站25年使用寿命、电价1.15元/度计算(不考虑设备运转、传热及储热介质选择等因素),仅透过率提升即可带来近7200万元的额外收益。


此外,透过率还影响镜场成本【详见下图】:相同发电量下,提升镜片反射率可显著减少镜场面积,降低电站初始投入。


大连耀皮杨继宏743.png


需特别注意,在多风沙的大西北地区,镜面清洁度也与透过率强相关——清洁度下降10%,发电量将同步下降10%,对电价的影响同样达10%,因此定日镜清洁是维持镜面透过率的关键环节。但是杨继宏强调清洁度的变化不抵消反射率差异,高反射率镜片在不同清洁状态下的性能优势始终存在。


大连耀皮杨继宏881.png


▌可加工性:面型精度决定光斑利用率


玻璃的可加工性直接影响反射镜的面型精度,而面型精度(以光斑偏移值FDX为核心指标)是保障光热电站发电量的关键:光斑偏移值越小,面型精度越高,阳光聚焦效率越强,电站发电量越多。50MW电站的反射镜若每减少1毫米FDX值,每年可多创收45万欧元。


杨继宏以大连耀皮的低铁超白玻璃为例,指出其优异的可加工性可实现更优的聚焦偏差性能,远优于行业平均水平,能有效保障电站长期发电效率。

▌耐候性:严苛环境下的稳定性


光热电站多建于大西北等气候严苛区域,反射镜需耐受风沙、高低温循环、盐碱侵蚀及频繁清洗维护,因此玻璃的耐候性(抗风化、抗衰减能力)至关重要。从高温高湿耐久实验数据对比来看:


大连耀皮CSP超白玻璃在250小时高湿实验后,透过率衰减仅0.5%,而普通超白玻璃衰减达5%;2000小时实验后,大连耀皮产品衰减进一步控制在0.77%,普通产品则升至3.23%。


大连耀皮杨继宏1342.png


高温高湿实验后,大连耀皮产品外观无明显损伤,而其他厂家产品出现明显性能劣化。


大连耀皮杨继宏1385.png


杨继宏表示,电站运行期间,镜片反射率的衰减幅度直接决定最终收益——耐候性越强,衰减越小,电站长期收益越稳定。


▌自爆率:光热电站运维安全与成本的关键


玻璃自爆率对光热电站尤为重要,自爆风险直接影响运维成本与安全。杨继宏表示目前玻璃自爆率行业平均水平为3‰-4‰。以50MW槽式电站为例,按行业平均自爆率计算,其钢化镜镜场面积达1500-2000平方米,就存在较高自爆风险。


杨继宏指出,玻璃自爆的核心原因是玻璃中硫化镍(NiS)的晶相转变:硫化镍存在α(高温)、β(低温)两种晶相,在379℃时会发生相变,伴随体积膨胀4%左右;若硫化镍及其他杂质杂质控制不佳,在钢化玻璃的张应力作用下,长期累积便易引发自爆。


大连耀皮杨继宏1697.png


因此,控制玻璃自爆率,最主要的就是控制硫化镍和其他杂质的含量。杨继宏表示,据2024年数据显示,大连耀皮硫化镍控制精度达百万分之四十,远优于3‰的行业标准,在自爆率控制上的优势显著。


大连耀皮杨继宏1792.png


最后,杨继宏总结了大连耀皮CSP超白玻璃在上述四个维度的核心优势:


1、极高的太阳光全光谱透过率:通过生产工艺革新,在普通低铁超白浮法玻璃的基础上将太阳光全光谱透过率进一步提高了1.5%,显著提高CSP的光热转换效率和CPV的光电转换效率。


2、极易加工的光学表面:依托世界尖端浮法玻璃制造技术,确保了玻璃基片的品质,生产的玻璃具备易弯曲、易进行热强化/钢化处理的特性,加工后仍能保持制镜所需的平滑光学表面,为高反射率、高面型精度提供核心品质保障。


3、极强的耐候性:通过优化原料配方,大幅提升玻璃的抗风化能力与稳定性,即使在大温差波动、多风沙侵蚀、雨雪频繁等恶劣气候环境中,CSP及CPV反射镜仍能稳定运行,长期保持较高反射率,有效减少极端天气对设备性能的损耗,显著延长反射镜的使用寿命,降低运维成本。


4、极低的自爆率:采用精细的原料控制,使硫化镍及其他杂质的含量大大降低,将自爆率降低到极限。


关于大连耀皮:


大连耀皮成立于1992年,2023年5月并入上海耀皮玻璃集团。2013公司成功生产CSP低铁超白玻璃,成为国内第一家供应CSP超白玻璃的工厂。截止到今年5月份,大连耀皮在建、已建以及已接的国内外光热项目达到1.7GW【详见下图】,其中黄色部分是2023年和2024年已完成项目,橙色部分是正在供货项目。


大连耀皮杨继宏2365.png

图:大连耀皮国内外光热项目业绩

最新评论
0人参与
马上参与
最新资讯