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    槽式集熱器新選擇 Abengoa E2集熱器開放國內技術授權
    發布者:本網記者Cecilia | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 6302查看 | 2017-11-30 15:00:00    
    ——專訪雙良龍騰光熱技術(北京)有限公司總經理盧智恒


    CSPPLAZA光熱發電網報道:槽式集熱器設計是槽式光熱電站太陽島的核心技術,在全球光熱市場,應用較為廣泛的包括歐槽(Euro Trough)、Sener主導的Sener槽(Sener Trough)以及Abengoa主導的E2槽。但由于各種設計的開放度不同,在中國市場,僅歐槽為行業所熟知,絕大部分的光熱項目也均選用了歐槽設計。


    好消息是,今年8月,雙良龍騰光熱技術(北京)有限公司(以下簡稱雙良龍騰)與西班牙Abengoa簽署了E2(Abengoa第二代槽式集熱器)技術在中國境內的獨家許可協議,并成為該技術在國內的總代理。雙良龍騰可通過分許可協議將E2技術分許可給國內的業主、承包商與供應商等,以應用到實際的光熱項目中。這意味著,在槽式集熱器設計的選擇上,又多了一個新選擇。


    雙良龍騰總經理盧智恒日前在接受CSPPLAZA專訪時表示:“雙良龍騰通過與國際知名光熱公司達成技術授權的合作模式,可為國內光熱市場引入更多更先進的技術,助力國內光熱產業的更快速發展。較歐槽而言,E2集熱器在材料用量、設計、運輸與裝配等方面更具綜合成本優勢,可廣泛適用于中國光熱示范項目。”


      圖:雙良龍騰總經理盧智恒


    基于歐槽集熱器的進一步優化和改進


    CSPPLAZA:雙良龍騰與西班牙Abengoa達成合作,成為E2集熱器技術在國內的總代理,但國內市場對E2集熱器此前并無甚了解,原因是什么?


    盧智恒:目前國內光熱市場上歐槽占主流,而E2集熱器之前未有見報,實際上,E2集熱器是在歐槽的基礎上經歷了兩版大幅度的改型優化后得到的。歐槽原來由數家歐洲公司聯合設計開發,Abengoa是主要的參與方之一。這些公司分別在2000年和2005年設計推出了兩版歐槽產品,包括起初的100米長ET1型號和后來的150米長的ET2型號,在從ET1到ET2的改版過程中,Abengoa起了主導作用。


    歐槽作為“雛形”產品被應用到西班牙第一批槽式光熱電站的開發項目中,其中包括著名的Andasol1~3期電站。在Abengoa完成ET1到ET2的改版工作后,意識到歐槽還有很大的改進空間,同時出于自有電站的戰略考慮,Abengoa在接下來不斷對歐槽進行技術層面的改進優化,以求在保證相同集熱效率情況下進一步降低集熱器的造價。在投入大量的資源和精力進行一系列大幅度的改進和優化后,Abengoa于2011年設計出了E2集熱器。


    E2集熱器此前僅應用于Abengoa自己開發的項目中,并未對外進行過任何的技術授權,因此也沒有做市場宣傳和推廣,這與Abengoa之前覆蓋從項目開發到電站運營全項目周期的閉環商業運營模式有關,它的目的也很明確,就是為了保證其投資開發的項目在申請電價或競標時能夠具有競爭性優勢。不過,得益于Abengoa不久前的資產重組,它的業務模式發生了變化,開始由重資產轉向輕資產,E2集熱器技術因此才開始得以對外授權。其實,Abengoa此前就計劃將E2技術引進中國,其曾經在青海烏蘭開發一個50MW槽式光熱發電項目,并打算借此項目實現E2集熱器的國產化生產和本土化應用。不過,也是因為Abengoa之前遭遇破產危機,該項目當時未能繼續推進下去。


    CSPPLAZA:引入E2槽式集熱器技術對雙良龍騰和國內光熱市場分別有何意義?


    盧智恒:我認為通過這種技術授權的合作模式,可以讓中國光熱市場有更多選擇優秀技術的機會。引進E2技術對雙良龍騰來說意味著邁出了非常重要的一步,我個人的判斷是:E2集熱器作為目前最先進的常規開口集熱器型號,只要充分運用好它自身的技術、經驗優勢和本地化生產、裝配的優勢,完全可以在國內首批與第二批示范項目中得到充分利用。接下來,我們需要做好E2集熱器技術的本土化引進工作;在生產制造方面,我們會與國內的供貨商達成合作,最大可能地實現本地化生產和采購;至于裝配方面,我們需要通過實際項目的實踐來磨合,并通過國外豐富的項目經驗來對國內項目的現場裝配施工進行指導。


    CSPPLAZA:您此前一直是Abengoa中國公司的總經理,對Abengoa公司的歷代槽式集熱器肯定非常了解,請為我們介紹下Abengoa歷代槽式集熱器的發展演變過程。


    盧智恒:Abengoa研發的槽式集熱器歷經了歐槽→Astro(Abengoa第一代槽式集熱器)→Phoenix Gen→E2等幾代產品的演化變遷,產品性能不斷優化。其中歐槽是由Abengoa聯合Iberdrola、Pilkington、SBP、Solel、Ciemat、DLR、Fichtner、CRES等數個歐洲公司于2000年共同研發而成的初期集熱器型號。2005年,在Abengoa牽頭主導下,歐槽設計從原來的100米長ET1型號改版到150米長ET2型號,并在塞維利亞的太陽能發電基地安裝了一個ET2回路進行了測試。


    2007年,Abengoa在歐槽設計的基礎之上做出進一步改進,研發出Astro集熱器,其依舊遵循歐槽的鋼結構設計思路,通過一個螺栓或鉚接連接的扭矩箱來應對扭矩,并增加若干支臂以支撐反射鏡。此外,最重要的一點是Astro通過采用檁條來分散反射鏡的負荷,而非歐槽那樣各自獨立的支撐臂設計,這樣整體的設計可以抵御更大的風荷載。目前,Astro集熱器已成功應用于西班牙Solnova、Helioenergy、Solacor槽式電站,阿布扎比Shams 1槽式太陽能熱發電站,以及摩洛哥、阿爾及利亞的多個ISCC(太陽能-天然氣聯合循環)商業化電站,在全球范圍的總裝機量約為500MW。


    2009年,Abengoa又研發出Phoenix Gen集熱器,這款集熱器引入了更為新穎的設計理念,采用鋁材來代替鋼材,采用鋁材設計主要也是考慮到鋁的市場價格比較穩定,而且符合沿海地區的防腐要求。在對鋁材集熱器進行結構優化的過程中,Abengoa獲得啟發,對歐槽與Astro所采用的鋼材進行結構上的調整優化,并用管鋼代替原來歐槽中普遍使用的角鋼與槽鋼,由此于2011年設計出了E2集熱器。

    設計、加工、運輸、裝配等多維優化設計


    CSPPLAZA:具體來講,E2集熱器相比歐槽有哪些優勢?


    盧智恒:首先,在用材方面,E2槽式集熱器使用管鋼代替型鋼,管鋼的抗扭、抗彎性能都要優于型鋼,因此可以提高材料的力學利用率。換句話說,在滿足相同的荷載條件下,可節省更多的材料;其次,從結構上來說,E2集熱器采用空間框架結構,這種結構淡化了歐槽設計中“臂”和“框”的概念,使整個鋼結構框架都能夠在力學支撐中發揮作用,從而可以更好的對抗扭矩和彎矩,進一步提高材料的利用率,換句話說,也就是集熱器的重量能進一步降低。

     

    圖:Andasol光熱電站吊裝歐槽集熱器

     

    在生產加工方面,E2集熱器加工過程中極大地減少了焊接,因此可減少加工工時并降低成本,同時成品率也會更高。在運輸方面,E2集熱器部件尺寸設計是針對運輸集裝箱的尺寸進行過優化的,因此在相同的集裝箱容積下能容納更多的部件,從而能降低運輸成本。最后,在現場裝配方面,E2集熱器的現場裝配線按照精益生產(Lean)流程設計,并盡可能地使用鉚接代替螺栓鏈接,因此能極大地節省裝配工時,提高裝配速度,縮短工期,達到節省人工成本的目的。

     

    圖:裝配好的E2集熱器單元即將運往項目現場進行吊裝


    圖:E2槽正在以色列Ashalim2槽式電站上吊裝


    總體來說,E2集熱器針對設計、加工、運輸、裝配等各個步驟都進行過優化,所以它相對歐槽更具有成本優勢。


    CSPPLAZA:E2集熱器是Abengoa最先進的一款集熱器設計嗎?我們注意到E2集熱器有很多的子型號,這是根據具體項目環境進行的改進嗎?


    盧智恒:在Abengoa所有常規開口的集熱器設計里面,E2是最先進的一款型號,這款集熱器也是目前Abengoa研發的最后一款常規開口集熱器,它在2011年研發完成后很快便投入大規模的商業化使用。它的幾何尺寸與歐槽完全兼容,單個集熱器長度為141.2米,開口寬度5.76米,開口面積為814.5平方米,最大工作風速為14m/s。E2當初設計的前提是在不降低光學性能的情況下,盡量減少材料的用量。從這個角度來說,E2在光學性能方面與歐槽是基本相同的,沒有明顯的差別。


    E2集熱器會根據不同項目所在地的具體情況做出優化,以求更好的契合當地的標準和荷載要求,由此衍生出了多個子型號。實際上,不僅僅是E2,任何一款集熱器在應用到不同項目中時都是需要根據當地的風載、雪載、地震荷載等外部條件進行設計上的修改與調整,并非“一本通書走天下”。這么做的目的一方面是保證集熱器設計能夠完全滿足具體項目的場地條件與荷載要求,另一方面是優化集熱器的材料用量,達到“性價比”最優。當然,這種修改并不會改變集熱器的主體結構形式。


    全球業績超1GW,國內市場開放合作


    CSPPLAZA:E2槽式集熱器目前在國際市場上的應用現狀,以及它在中國的適用性和應用前景如何?


    盧智恒:目前全球光熱電站共約5GW裝機,其中槽式光熱電站裝機比重約為83%,約合4.15GW,而E2集熱器在其中的裝機量約為1.07GW,市場占有率高達25%。歐槽集熱器目前在全球范圍內的裝機量僅為320MW,Astro則約為500MW,在裝機數量上都遠不及E2。裝機量越大,意味著其生產裝配經驗更豐富,流程和工藝的優化程度會也更高。

    E2集熱器是目前在實際商業電站項目中裝機量最多的集熱器型號,它在2011年研發完成后很快便投入商業化使用,目前已成功應用于Helios(Castillalala Mancha太陽能基地)、Solaben1&2&3&6(Extremadura太陽能基地)、美國Solana及Mojave槽式光熱電站、南非Kaxu Solar One電站、以色列Ashalim2電站,并將應用于龍騰玉門50MW光熱示范項目。


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      圖:E2應用于美國Solana光熱電站


    E2集熱器作為目前最先進的常規開口集熱器型號,完全可以在國內首批與第二批示范項目中進行充分利用。但目前在國內光熱市場,歐槽占據主流,這主要因為國內首批示范項目是在2015年9月申報的,當時E2集熱器還未能對外授權,因此這些示范項目業主在當時能夠選擇的有項目應用業績的集熱器技術也只有歐槽,屬于無奈之舉。


    不過對于業主來說,目前還可以對集熱器技術進行重新選擇,因為E2的幾何尺寸與歐槽是完全兼容的,這些項目更換為E2集熱器并不會影響之前已開展的場平、鏡場平面圖布置等工作,僅僅需要稍為調整下集熱器地基的形式即可。如果項目業主愿意選擇將E2技術應用到自己的項目中,我們非常樂意和他們達成合作,一起推動這一先進技術在國內光熱行業的應用發展。


    CSPPLAZA:目前國內項目采用歐槽設計需要支付許可費,且該許可費按鏡場平米數計費,價格高昂。E2集熱器在國內市場的合作模式是怎樣的?是否也需要支付許可費?E2集熱器在國內的推廣會不可避免地面臨歐槽的競爭,除了技術層面您提到的競爭優勢外,在商務層面有何優勢?


    盧智恒:E2集熱器在國內市場也是同樣采用根據使用面積按平米支付許可費的模式,并且許可費價格會比歐槽的許可費價格高一些,但是,高出的部分將會遠低于業主在成本節省上獲得的收益,換句話說,業主在使用E2后省下來的錢只需要拿出一小部分來支付許可費的差價就可以了,這也體現了先進技術的價值——在為用戶帶來收益的同時,也實現了技術本身的價值,各方達到共贏的局面。


    前面也提到了,采用E2技術會在用材、加工、運輸以及裝配等方面節省成本,從而會為槽式電站的整體鏡場建設節省成本,這是技術方面帶來的優勢。從商務層面來看,E2許可費單價將根據具體用戶的累計使用面積呈階梯狀下降,累計使用面積越多,后續項目的許可費單價會越優惠。


    CSPPLAZA:目前有國內集熱器廠商仿照歐槽進行生產的現象,這是否涉及專利侵權?如果有國內廠商仿造E2集熱器,是否也會構成侵權?


    盧智恒:其實歐槽當時并沒有申請專利,主要原因可能是研發者當時希望通過盡可能多的技術分享,快速推動整個歐洲光熱行業的發展壯大。但E2的關鍵技術已經于2011年通過PCT在數個國家申請了專利,中國也在專利保護之列并且目前已經生效,如果有國內廠商仿造,很遺憾,是會構成侵權的。所以請感興趣的業主還是通過正式途徑獲取E2技術授權,我們對每一位業主都持真誠、開放、合作的態度。


    CSPPLAZA:當下及至未來,您認為如何才能快速推動E2集熱器打開中國光熱市場?


    盧智恒:我覺得首先需要讓業主意識到目前國內光熱市場上可供選擇的、有成功應用業績的槽式集熱器技術不僅僅只有歐槽,還有E2。另外也需要讓業主逐步認識到E2集熱器相對于歐槽的技術優勢與成本優勢。國內光熱市場沒有必要固步自封,沿用十多年前的原始技術,應該以開放的心態來接受更先進的技術,況且這種先進技術已經是大量成功案例驗證過的。從長遠來說,光熱電價成本的進一步下降,離不開技術創新、規模效應和工程經驗積累,三者缺一不可。


    CSPPLAZA:請介紹下雙良龍騰當前的業務發展情況及規劃?


    盧智恒:雙良龍騰公司的定位是與有實力的國際公司進行緊密合作,積極引進國際光熱領域的先進技術和項目經驗,為國內客戶提供一站式的光熱技術解決方案,幫助國內光熱同行少走彎路。接下來,雙良龍騰將繼續關注和引進國外先進的光熱技術,為國內首批和第二批光熱項目的開發、設計、建設、調試、運維、技術授權等方方面面提供技術解決方案,有的是國內行業目前已經想到的和碰到的,也有的是目前還沒想到的,我們都會一如既往地專注于自身的專業定位,以助力國內光熱行業更快走向成功。

    最新評論
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    zjchuaran
    槽式聚光陣列設計和質量關系電站總體效率,也體現著光熱行業從業者的基本功。歐洲槽是聯合設計的產物,要求很高,不僅有技術性能指標,還有經濟數據要求,例如當年要求每平米小于200歐元,不含管子和鏡面的單位重量最大不超過19公斤,最小15.6公斤等,同時做了抗風荷實驗,對技術性能進行優化。阿本格歷經幾代磨練設計的E2槽也很經典,就是不知成本如何?2009年我們也曾經自主設計過中航槽,利用民航條件也進行了抗風荷模擬實驗,效果不錯,如果現在配置以國產鏡面和集熱管,可能也是一種不錯的選擇。
    2017-12-15 12:07:53
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