推薦機構: | 項目階段: | 所屬領域:新型材料,新能源及新能源汽車,節能環保 |
知識產權情況:獨占 | 技術交易方式:技術許可,技術轉讓 | 意向交易額:面議 |
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推薦機構 | 推薦人 | ||
委托機構 | 技術經理人 | ||
項目名稱 | 太陽能聚焦熱發電集熱器用太陽光譜選擇性吸收涂層 | 項目持有人 | 北京航天航空大學 |
知識產權情況 | 獨占 | ||
項目所屬領域 | 新型材料,新能源及新能源汽車,節能環保 | ||
項目創新點 | 集熱器的關鍵技術包括:①光熱轉化效率(用光譜選擇性吸收涂層的 吸收率/發射率之比,集熱器熱損等參數衡量);②耐溫性能;③服役壽命;④耐候性 等。目前集熱器的耐溫性、壽命、耐候性問題均不過關,成為該工程技術領域的突出 難題。這幾個問題不能解決,就談不上太陽能熱利用及熱發電工程的產業化發展 | ||
原理路線 | 集熱器是太陽能熱利用和熱發電系統的關鍵部件,是太陽能利用中的關鍵技術之 一,直接關系到太陽輻射能轉化為熱能的效率。太陽光譜選擇性吸收涂層是目前太陽 能聚焦熱發電技術中的關鍵材料技術,用于其關鍵部件-集熱管/吸熱器里,起光能-熱 能的轉換作用。但至今仍有許多技術與工程問題沒有解決,成為制約太陽能熱利用的 瓶頸技術問題。集熱器的關鍵技術包括:①光熱轉化效率(用光譜選擇性吸收涂層的 吸收率/發射率之比,集熱器熱損等參數衡量);②耐溫性能;③服役壽命;④耐候性 等。目前集熱器的耐溫性、壽命、耐候性問題均不過關,成為該工程技術領域的突出 難題。這幾個問題不能解決,就談不上太陽能熱利用及熱發電工程的產業化發展。槽 式聚焦集熱管需要在真空環境耐 600℃的涂層,塔式聚焦吸熱器需要在大氣下耐 1000℃ 的涂層材料或塊體材料,菲涅爾式聚焦集熱管需要大氣環境下具有高的耐候性和耐 400℃ 高溫的涂層。該涂層是一種多成分的多層膜,一般應用物理氣相濺射沉積的方法制備, 主要應用磁控濺射技術,在長 4 米的集熱管或塔式柱狀吸熱器上制備厚度均勻,表面無缺陷,結合力良好的多層膜。涂層性能要求耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、長壽命、高 的光熱轉換效率、低成本等。關于高的光熱轉換效率則要求高的太陽能吸收率,低的 紅外發射率。該涂層目前最大的挑戰是耐高溫、耐候性能。具體要求指標如下:
光學性能:吸收率α ≥95%(λ:300-2500 nm),發射率ε≤8%(λ:2.5-50 μ m), 在 400℃以上高溫環境下工作壽命期望達到 25 年以上,槽式集熱管涂層在真空環境耐高溫 400-600℃,塔式吸熱器光熱轉換材料在大氣環境下耐高溫 1000℃。
該多層膜光學涂層體系用于太陽能光熱轉換系統的關鍵部件:集熱管/吸熱器上, 將太陽輻射能高效轉化為熱能,是太陽能光熱應用領域的關鍵材料技術。關鍵技術:
①長壽命及壽命評估;②耐高溫性能及耐溫性能評價標準;③耐候性(耐鹽霧、耐風沙、耐冷熱交變、耐嚴寒);④高可靠性及低維修率評估方法;⑤玻璃-金屬真空封接匹配技術;⑥光熱轉換效率。
北航在國內較早(自 2005 年)開展了關于“中高溫太陽光譜選擇性吸收涂層的熱穩定性及其機理研究”和“中高溫太陽能真空集熱管的研制”的工作,在太陽能光熱轉換涂層材料(金屬-陶瓷多層膜)的膜系設計、制備工藝、結構分析、光學性能與熱穩定性、以及集熱管組裝等方面做了大量研究工作,承擔國家級科研項目多項,發表學術文章 50 余篇,已設計開發出 M(合金)-Al2O3 以及 MNO 等 5 個系列的耐高溫光譜選擇性吸收薄膜新體系,其吸收率α≥95%(0.35μm <λ<2.5μm),發射率ε≤7%(2.5μm <λ< 30μm),耐高溫 600℃以上,達到了實際應用的要求,目前居國內領先水平。 為太陽能熱發電產業解決關鍵技術問題、打破國際壟斷、提供具有自主知識產權的關鍵產品奠定了堅實基礎。
集熱器是太陽能熱利用和熱發電系統的關鍵部件,是太陽能利用中的關鍵技術之一,直接關系到太陽能熱利用與熱發電工程能否順利實現產業化。需要大型磁控濺射鍍膜設備制備其光譜選擇性吸收涂層、或需金屬冶煉設備制備塔式聚焦熱發電工程所需的大型塊狀吸熱器。其產品可提供大型太陽能熱發電工程使用。
生產投資成本 1000 萬以上,效益根據產業規模與市場而定。 |
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項目階段 | |||
市場應用與前景 | 集熱器是太陽能熱利用和熱發電系統的關鍵部件,是太陽能利用中的關鍵技術之一,直接關系到太陽能熱利用與熱發電工程能否順利實現產業化。需要大型磁控濺射鍍膜設備制備其光譜選擇性吸收涂層、或需金屬冶煉設備制備塔式聚焦熱發電工程所需的大型塊狀吸熱器。其產品可提供大型太陽能熱發電工程使用。生產投資成本 1000 萬以上,效益根據產業規模與市場而定。 | ||
技術交易方式 | 技術許可,技術轉讓 | ||
意向交易額 | 面議 | ||
備注 |
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