工业生产的“眼睛”——传感器迎来光热发电新市场机遇
发布者：本网记者Xylona | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5407查看 | 2017-08-11 14:16:00
——光热示范项目供应链关键产品设备系列报道之传感器篇
CSPPLAZA光热发电网报道：随着光热发电行业的起飞，一系列光热产业链相关产品也进入了激烈的市场份额抢占和竞争角逐中。鉴于光热发电系统的复杂性，除了真空集热管、反射镜等核心装备之外，许多常规辅助装备和组件供应商也已经做好了进场准备，少数供应商则已经成功参与了部分项目。
虽然现阶段国内首批光热示范项目的推进仍面临重重挑战，但毋庸置疑的是光热发电作为可再生能源发电的后起之秀将带动一批传统产业迎来新的市场机遇，其中就包括一项重要的辅助装备——传感器。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，传感器可以说是整个系统的“眼睛”，要用各种传感器来监视并反馈生产过程的各个参数，以便控制系统及时发出操作指令以控制整个生产过程，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此，传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，其应用早已渗透到诸如工业生产、海洋探测、环境保护、生物工程等极其广泛的领域。
随着光热发电行业的日益发展，许多传感器及其解决方案供应商也开始关注并积极参与到这一领域。CSPPLAZA记者特别采访了一些传感器供应商，以进一步了解传感器在光热发电项目中的应用。
需求量不是很大但极其重要
与动辄上万支需求量的集热管相比，传感器在光热发电项目中的存在感似乎较为微弱。以一个50MW光热项目为例，对压力传感器的需求大概在几十至几百不等，对倾角传感器的需求量在1000至2000左右（以上数据为估值，具体需求量根据项目技术设计不同有所变化）。然而，传感器对光热发电项目的意义绝不是仅凭需求量即可界定的。
传感器之于光热发电项目的作用主要在于：通过对项目过程参数（例如熔盐或导热油的压力与温度等）的测量，准确、实时地将过程参数反馈给DCS系统或者过程控制仪表，对于光热项目的发电效率、安全防护、故障诊断等方面都具有非常重要的参考作用。
同时，传感器种类繁多，可用于光热发电项目的多个模块：倾角传感器可用于追踪系统，通过与机械装置的配合来实现对太阳的追踪。温度传感器则可用于各回路管路的表面温度测量或者工质温度测量；压力传感器可用于集热管或储热罐内工质的压力测量。
600℃高温下仍可准确测量熔盐压力
对于光热发电项目来说，高温高压的运行条件在带来高发电效率的同时也给电站的安全性控制带来一定难度。熔盐、导热油是光热发电项目中的常用工质，光热发电产业对熔盐作为传热和储热介质的依赖也越来越强。然而熔盐工质也有其致命缺点，熔盐在一定温度下容易凝固导致管路堵塞，此类情况一旦发生几乎无力回天，因此对熔盐温度的监测极为重要。
传感器在进入光热发电领域之前，就有较为成熟的发展。因此针对角度与温度传感器在光热发电项目的运用，无需在原有设计上做过多的调整，主要是在传感器外形上做一些微调。然而，针对光热发电高温条件下的压力传感器需要进行一些特殊设计，使其能有效解决光热发电项目中非常重要的导热介质的压力感测问题。
“针对光热发电项目高温下的压力传感器可利用液态金属来传导熔盐压力，实现高热端与冷端的隔离，使电子器件处于合适的工作环境温度下。”杰佛伦西威自动化科技（上海）有限公司（以下简称杰佛伦）销售总监邱晓渊向CSPPLAZA记者表示。
杰佛伦拥有诸如ABENGOA,SENER,Archimede等国外项目合作伙伴，在国内则曾为滨海光热阿克塞项目、浙大光热研究所与电建三公司的测试回路等项目供货。据邱晓渊介绍：“国内外一些使用熔盐工质的光热发电项目都将设计温度定在570℃左右，对此，杰佛伦制造的压力传感器可耐受600℃左右的高温并克服温度漂移对最终压力测量带来的偏差，以保证DCS系统上得到的测量值的准确性与实时性。”
设计功能的有效发挥还需合理安装的高效配合
不同类型的传感器使用寿命长短不一，以压力传感器为例，其理论使用寿命可达10年，倾角传感器则更为长久。
据刚刚与天津滨海光热发电投资有限公司签订合作协议的无锡北微传感科技有限公司（以下简称北微传感）方面表示，传感器生产制造商尤其要保证整体设备或者系统运行的长期平稳性，以该公司为例，其生产的传感器在经过可靠性试验后，可保证平均无故障时间50万小时，精度最高可达0.001°，每个产品在出厂的时候都会经过北微传感三轴多功能转台（精度高达万分之三）的精度测试，严格控制产品品质。
据了解，压力传感器在使用过程中一般不需要特殊的日常维护，但针对项目选址地的自然环境不同，可做出相应的维护措施。例如，针对当地气候条件（包括雨水、低温气候等因素的影响）可做一些外部防护，但影响其使用更为重要的因素是其安装调试的执行。
据北微传感技术人员介绍，倾角传感器一般都有自身的可工作温度。以其公司产品为例，可工作温度设计范围为-40℃至85℃，可满足一般工况条件。针对安装过程中可能出现的偏差，特别是针对传感器安装时地面不平整的问题，该公司产品设计了1°以内的智能误差补偿。
然而据CSPPLAZA记者了解，除传感器自身设计之外，其安装是否严格按照厂家指导来操作也会对产品的使用造成极大的影响。例如，针对我国西北部的风沙天气，倾角传感器安装的位置与稳固性若不能保证，产品在风沙环境中极易出现位移的可能性。因此与传感器使用中的维护相比，更为重要的是项目设计时的规划以及其安装的合理性。
在传感器安装过程中，需要给予安装人员有实际意义的培训，并提供一定的安装调试方法说明以及现场支持。有了上述铺垫后，安装调试过程并不会太过复杂，但这一系列步骤却至关重要。
目前国内的传感器在经济性与适用性方面已有独特优势，研发与更新速率也有了大幅度提升。
针对倾角传感器而言的纳米级、系统级配套模组等某些领域已处于领先地位。通过对国外先进技术不同程度的借鉴甚至资本合作引入，国内传感器在依托本土制造优势的同时可进一步提高可靠性，达到“精耕细作”。
可以预见的是，随着国内首批光热发电示范项目的推进，未来光热发电市场将成为传感器制造及其解决方案提供商新的市场增长点。
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