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在浙江杭州盛大召開的第十二屆中國國際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)中，大連耀皮玻璃有限公司（以下簡(jiǎn)稱“大連耀皮”）副總經(jīng)理?xiàng)罾^宏出席會(huì)議并作主題演講《高性能超白玻璃對(duì)光熱電站的重要性分析和研究》，深入剖析了超白玻璃的四大關(guān)鍵性能以及其對(duì)光熱電站效率與收益的影響。

圖：楊繼宏

什么是超白玻璃？

超白玻璃是一種超透明低鐵玻璃，也稱低鐵玻璃、高透明玻璃。它是一種高品質(zhì)多功能的新型高檔玻璃品種，透光率高，應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電的超白玻璃透光率可達(dá)91.5%以上。

楊繼宏表示，玻璃中的鐵含量是影響玻璃透過率的最主要因素。普通超白玻璃是150PPM的含鐵量，但是應(yīng)用于光熱發(fā)電的超白玻璃至少在90PPM以下。

光熱發(fā)電用超白玻璃的四大性能要求

對(duì)于光熱電站而言，超白玻璃性能直接影響電站效率與收益。楊繼宏指出，衡量超白玻璃性能需聚焦太陽能光透過率、可加工性、耐候性及自爆率四大核心維度，具體分析如下：

▌高透過率：光熱玻璃的核心性能指標(biāo)

太陽能光熱發(fā)電對(duì)玻璃的透過率要求，特指280-2500納米全光譜透過率（涵蓋可見光、紫外線及遠(yuǎn)紅外線透過率），該區(qū)間透過率是光熱玻璃的核心性能指標(biāo)，楊繼宏從實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)分析了高透過率對(duì)反射鏡熱反射率和光熱電站的收益：

以已投運(yùn)的50MW槽式電站為例，超白玻璃全光譜透過率每額外提升1%，CSP反射鏡熱反射率可提升1%-1.5%；按電站25年使用壽命、電價(jià)1.15元/度計(jì)算（不考慮設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、傳熱及儲(chǔ)熱介質(zhì)選擇等因素），僅透過率提升即可帶來近7200萬元的額外收益。

此外，透過率還影響鏡場(chǎng)成本【詳見下圖】：相同發(fā)電量下，提升鏡片反射率可顯著減少鏡場(chǎng)面積，降低電站初始投入。

需特別注意，在多風(fēng)沙的大西北地區(qū)，鏡面清潔度也與透過率強(qiáng)相關(guān)——清潔度下降10%，發(fā)電量將同步下降10%，對(duì)電價(jià)的影響同樣達(dá)10%，因此定日鏡清潔是維持鏡面透過率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是楊繼宏強(qiáng)調(diào)清潔度的變化不抵消反射率差異，高反射率鏡片在不同清潔狀態(tài)下的性能優(yōu)勢(shì)始終存在。

▌可加工性：面型精度決定光斑利用率

玻璃的可加工性直接影響反射鏡的面型精度，而面型精度（以光斑偏移值FDX為核心指標(biāo)）是保障光熱電站發(fā)電量的關(guān)鍵：光斑偏移值越小，面型精度越高，陽光聚焦效率越強(qiáng)，電站發(fā)電量越多。50MW電站的反射鏡若每減少1毫米FDX值，每年可多創(chuàng)收45萬歐元。

楊繼宏以大連耀皮的低鐵超白玻璃為例，指出其優(yōu)異的可加工性可實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的聚焦偏差性能，遠(yuǎn)優(yōu)于行業(yè)平均水平，能有效保障電站長期發(fā)電效率。

▌耐候性：嚴(yán)苛環(huán)境下的穩(wěn)定性

光熱電站多建于大西北等氣候嚴(yán)苛區(qū)域，反射鏡需耐受風(fēng)沙、高低溫循環(huán)、鹽堿侵蝕及頻繁清洗維護(hù)，因此玻璃的耐候性（抗風(fēng)化、抗衰減能力）至關(guān)重要。從高溫高濕耐久實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比來看：

大連耀皮CSP超白玻璃在250小時(shí)高濕實(shí)驗(yàn)后，透過率衰減僅0.5%，而普通超白玻璃衰減達(dá)5%；2000小時(shí)實(shí)驗(yàn)后，大連耀皮產(chǎn)品衰減進(jìn)一步控制在0.77%，普通產(chǎn)品則升至3.23%。

高溫高濕實(shí)驗(yàn)后，大連耀皮產(chǎn)品外觀無明顯損傷，而其他廠家產(chǎn)品出現(xiàn)明顯性能劣化。

楊繼宏表示，電站運(yùn)行期間，鏡片反射率的衰減幅度直接決定最終收益——耐候性越強(qiáng)，衰減越小，電站長期收益越穩(wěn)定。

▌自爆率：光熱電站運(yùn)維安全與成本的關(guān)鍵

玻璃自爆率對(duì)光熱電站尤為重要，自爆風(fēng)險(xiǎn)直接影響運(yùn)維成本與安全。楊繼宏表示目前玻璃自爆率行業(yè)平均水平為3‰-4‰。以50MW槽式電站為例，按行業(yè)平均自爆率計(jì)算，其鋼化鏡鏡場(chǎng)面積達(dá)1500-2000平方米，就存在較高自爆風(fēng)險(xiǎn)。

楊繼宏指出，玻璃自爆的核心原因是玻璃中硫化鎳（NiS）的晶相轉(zhuǎn)變：硫化鎳存在α（高溫）、β（低溫）兩種晶相，在379℃時(shí)會(huì)發(fā)生相變，伴隨體積膨脹4%左右；若硫化鎳及其他雜質(zhì)雜質(zhì)控制不佳，在鋼化玻璃的張應(yīng)力作用下，長期累積便易引發(fā)自爆。

因此，控制玻璃自爆率，最主要的就是控制硫化鎳和其他雜質(zhì)的含量。楊繼宏表示，據(jù)2024年數(shù)據(jù)顯示，大連耀皮硫化鎳控制精度達(dá)百萬分之四十，遠(yuǎn)優(yōu)于3‰的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在自爆率控制上的優(yōu)勢(shì)顯著。

最后，楊繼宏總結(jié)了大連耀皮CSP超白玻璃在上述四個(gè)維度的核心優(yōu)勢(shì)：

1、極高的太陽光全光譜透過率：通過生產(chǎn)工藝革新，在普通低鐵超白浮法玻璃的基礎(chǔ)上將太陽光全光譜透過率進(jìn)一步提高了1.5%，顯著提高CSP的光熱轉(zhuǎn)換效率和CPV的光電轉(zhuǎn)換效率。

2、極易加工的光學(xué)表面：依托世界尖端浮法玻璃制造技術(shù)，確保了玻璃基片的品質(zhì)，生產(chǎn)的玻璃具備易彎曲、易進(jìn)行熱強(qiáng)化/鋼化處理的特性，加工后仍能保持制鏡所需的平滑光學(xué)表面，為高反射率、高面型精度提供核心品質(zhì)保障。

3、極強(qiáng)的耐候性：通過優(yōu)化原料配方，大幅提升玻璃的抗風(fēng)化能力與穩(wěn)定性，即使在大溫差波動(dòng)、多風(fēng)沙侵蝕、雨雪頻繁等惡劣氣候環(huán)境中，CSP及CPV反射鏡仍能穩(wěn)定運(yùn)行，長期保持較高反射率，有效減少極端天氣對(duì)設(shè)備性能的損耗，顯著延長反射鏡的使用壽命，降低運(yùn)維成本。

4、極低的自爆率：采用精細(xì)的原料控制，使硫化鎳及其他雜質(zhì)的含量大大降低，將自爆率降低到極限。

關(guān)于大連耀皮：

大連耀皮成立于1992年，2023年5月并入上海耀皮玻璃集團(tuán)。2013公司成功生產(chǎn)CSP低鐵超白玻璃，成為國內(nèi)第一家供應(yīng)CSP超白玻璃的工廠。截止到今年5月份，大連耀皮在建、已建以及已接的國內(nèi)外光熱項(xiàng)目達(dá)到1.7GW【詳見下圖】，其中黃色部分是2023年和2024年已完成項(xiàng)目，橙色部分是正在供貨項(xiàng)目。

圖：大連耀皮國內(nèi)外光熱項(xiàng)目業(yè)績(jī)