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航天科技集团研发集热管进军太阳能光热发电领域
来源:中国航天报     日期:2014年05月14日    字体:【】【】【

随着人口激增、工业扩张和城市化进程步伐加快,人类社会对于能源的需求陡增。煤炭、石油、天然气等不可再生能源随着开采的加速终将枯竭,且利用过程伴随着不少污染,在满足了人类现代生活对能源需求的同时,也使人们陷入污浊的环境之中。在化石资源紧缺和污染治理急迫的双重压力下,更多的人将目光转到了太阳能、风能等可再生能源身上,试图通过发展清洁能源寻找出一条绿色发展、清洁发展、和谐发展的有效路径。

太阳能光热发电对比光伏发电、风力发电,它具有供电稳定、规模效益高等优势,在欧美发达国家已得到广泛应用。中国航天科技集团公司所属北京天瑞星光热技术有限公司历经十余年自主攻关,全面掌握了太阳能光热发电的核心部件——中高温集热管的生产技术,使我国成为继德国之后世界上第二个掌握这项技术的国家。当前,天瑞星公司正在进行大规模产业化建设,年产200兆瓦中高温集热管的生产线调试完成后即可批量投产。展望未来,航天产品在远销各地、占据可观市场份额的同时,或将开启我国使用自主创新技术大规模发展太阳能光热发电的崭新时代。

门槛高难度大 航天独具优势

今年3月31日,中共中央政治局常委、国务院副总理张高丽来到河北沧州,实地调研了天瑞星公司正在建设的沧州航天神舟太阳能光热产业园,高度评价了发展新能源对于河北调整产业结构、实现节能减排的意义。在了解了公司攻关历程后,张高丽深有感触地说:“中高温集热管研制技术门槛高、难度大,就适合航天来攻克。”

研发中高温集热管有哪些难点?中国航天研发中高温集热管具有哪些独特优势?天瑞星公司技术负责人张秀廷为记者进行了解答。

张秀廷介绍,太阳能光热发电系统对集热管的效率提出很高要求,要求集热管工作温度达500°C以上,远超日常生活中太阳能热水器上安装的低温集热管的指标。研制中高温集热管生产线,涉及光学、热学、化学、机械学等学科,必须突破金属与玻璃封接、涂料配置、真空镀膜等多个关键技术,因而世界上以前只有德国的个别企业能够生产,世界各国太阳能光热发电系统采用的集热管均来自德国。

谈及航天企业为何选择从事集热管的研发,天瑞星公司总经理陈步亮的思绪回到了1997年:那一年,欧洲客户采购了天瑞星公司的前身——天星公司的一套镀膜设备,公司派陈步亮等人赴欧洲交付设备并负责调试。正是那次机会,天星公司得知那家欧洲企业准备利用镀膜机研制集热管,发展太阳能光热发电系统。

当时,光热发电场在欧美等国已经稳定运行,经济效益和环保效益初显。了解到德国产的集热管价格昂贵却供不应求,中国航天人摩拳擦掌,希望利用自己的科研资源优势进军集热管生产领域。2000年,五院经过研究,决定在天星公司基础上组建成立天瑞星公司,专门从事各个层级的集热管研发销售。

由于五院在真空、热传导、环境模拟方面均有技术基础,技术难度较低的低温集热管很快生产出来,品牌为“太空人”的太阳能热水器至今仍是支撑天瑞星公司发展的重要项目之一。中高温集热管的材质与低温集热管有很大不同,研制难度更高,天瑞星直到2009年才突破核心技术。

在集团公司和五院的支持下,获得多次增资的天瑞星公司将更多资源投入到技术研发中。2012年之后,天瑞星的中高温集热管开始小批量交付国内外用户试用。经过不断的技术改进,公司终于掌握了全部核心技术。

2013年,天瑞星在河北沧州建设起我国第一条中高温集热管生产线,该生产线预计于今年年底投入正式运行,年产200兆瓦中高温集热管,产品将在国内外市场销售。

成功打破垄断 未来任重道远

近年来,随着世界各国对太阳能光热发电的日益重视,德国中高温集热管销售更加火爆。陈步亮告诉记者,圈里的人都知道,订购德国那家公司的中高温集热管,取货时间是30个月之后,批量小的订单甚至会被直接回绝。             

2011年,大唐集团下属一家公司瞅准国家支持新能源等战略性新兴产业发展的形势,准备从德国采购小批量的集热管试发电,被德国那家“巨头”拒绝了:“我们不销往中国市场。”另一家德国企业同意销售,却报出了每支集热管2万元人民币的天价,以此拒绝中国企业的订单。

受到金融危机的影响,欧美市场对集热管的需求有所降低,迫使德国企业不得不重视中国、中东、印度、非洲等新兴市场。而其产品的大幅降价,与天瑞星公司的异军突起不无关系。该公司市场开拓工作的负责人王宏用实例佐证了这一点。

2012年3月,中国航天生产的集热管送至德国宇航中心进行技术鉴定测试,结果很快出炉:天瑞星的集热管主要技术指标和性能均达到国际先进水平,与德国企业同类产品指标十分接近、差距微乎其微,不少指标甚至更好。

2012年4月,德国产的集热管价格下降到每支800美元左右。“如此大幅度的降价促销,在那家公司近十年的发展史上十分罕见。”王宏认为,天瑞星产品技术取得突破并得到权威机构认可,是促使竞争对手降价的重要因素之一。

天瑞星公司的产品通过德国宇航中心等两家行业内权威机构认证后,令越来越多的太阳能光热发电新兴市场国家刮目相看。甚至部分欧洲光热发电系统集成企业都慕名而来,选购试用品质有保证、性价比更高的中国航天生产的集热管。

好酒也怕巷子深。现在,陈步亮经常要带领天瑞星的集热管市场推广团队,往返于多个国家和地区,推介产品、洽谈业务,为沧州生产线正式运行后生产的集热管产品寻找销路。在陈步亮看来,国外市场和国内市场对集热管的需求潜力都很大,需要同等重视。他说:“未来,在国家发改委正式确定太阳能光热发电入网电价后,中国发电企业对该产品的需求将会全面爆发。”

处在爬坡阶段的天瑞星公司对前进路上的挑战保持着清醒的认识。陈步亮表示,规模化生产的品质保证、质量控制和增强开拓国际市场的能力,仍是公司当前重点关注的两方面工作。

可喜的是,集团公司和五院已着手利用已有的国际化平台开展集热管的境外市场推广工作,该公司团队也正铆足干劲迎接规模化生产后的产品质保和销售的一场“硬仗”。这一切,只为利用中国航天科技的转化成果集聚灿烂阳光、奉献清洁能源,为人类社会可持续发展贡献中国人的智慧和力量。(刘淮宇)

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