德国航空航天中心为摩洛哥和南非太阳能发电厂进行光伏组件测试

德国航空航天中心(DLR)正在摩洛哥瓦尔扎扎特和南非的Bokpoort，太阳能电厂测试反射器和接收器的性能和耐用性。该项测试由DLR的研究人员与西班牙能源研究中心CIEMAT共同开发，由总承包商SENER公司招标选择抛物槽电厂建设供应商。这些质量控制是第一次对太阳能电站组件的质量和寿命进行评估，测试反射器和接收器的性能和耐久性。

质量是太阳能发电厂发电效率的关键。该太阳能发电厂是摩洛哥太阳能计划首个应用，预计到2020年将累计发电20吉瓦。自2013年5月起抛物槽电厂的工作就一直在进行，三年内电厂将连网并提供160兆瓦电量。

该电厂采用抛物线形反射镜集中太阳光，接收管沿反射“焦线”延伸。接收管捕获太阳辐射，将其转换成热量。发电厂发电效率及产能不老化衰减的标志是反射器与接收管的质量，这是太阳能应用主设备的一部分。

SENER把此次测试当做迈向成功完成太阳能电站的重要一步：“这些德国航空航天中心的质量控制使我们能够为电厂确定最佳的零部件制造商，也帮助我们准确评估电厂的业绩的和耐用性。“德国航空航天中心太阳能研究所的研究人员在科隆QUARZ中心测试接收机的性能，调查接收管的光热转换效率，以及有多少能量没有传到蒸发器和涡轮，而是散发到环境中了。研究人员运用反射测试方法找出太阳辐射到底有多少反射到接收管。

“这些质量测试是德国航空航天中心已为许多代表性厂家进行了很多年的标准程序，”研究所的项目经理Johannes Pernpeintner说。
在决定接收管和反射镜制造商之前，质量测试加上过热和盐雾测试帮助总承包商SENER判断这些部件能否在25年使用期限中不失效，如何判断老化的迹象。因此，总承包商与德国航空航天中心和CIEMAT一起定义了测试方法和质量标准。其中一项措施是研究人员将接收管进行诱导加速老化，方法之一是将它们过热到480摄氏度 - 尽管实际工作温度只有摄氏400度 - 一个周期为1000小时。此外，该材料必须能够承受100个周期的过热-冷却循环。

长期测试也用于那些装配在接收管的柔性六角手风琴状软管，该部件的作用是当接收管在阳光下热涨冷缩时在管内保持真空。 “我们的机械测试过程中将这些密封件拉伸和压缩至少10,000次，以模拟它们承受超过大约25年负荷的使用寿命，”Pernpeintner在描述该方法时说。

这些测试都在科隆QUARZ实验室和阿尔梅里亚OPAC太阳能实验室进行。OPAC实验室也研究反射器老化，例如，研究人员在将材料暴露于一系列气候室测试观察时发现反射器的机械磨损是由沙尘暴等因素引起的。该标准规定，测试在一个10×10厘米反射剖面进行，但研究人员还把整个抛物槽放入在科隆进行的德国莱茵TüV盐雾试验，在反射镜的边缘研究腐蚀情况。“特别的创新老化试验使我们能够为制造商提供有价值的反馈，这样他们就可以提高自己的产品质量标准，” Pernpeintner说，“该调查是朝着老化试验标准化迈出的重要一步。”

DLR是德国在火电厂领域著名的研究机构，被认为是相关技术开发和认证架构师的角色。德国联邦环境、自然保护、建设和核安全机构资助这些应用测试方法的研究和开发。

SENER是西班牙工程和建筑公司，在太阳能热电厂领域作为技术提供商和建筑工程施工总承包商拥有丰富的经验。该公司与来自西班牙的Acciona、TSK一起合资负责沙特阿拉伯ACWA电站建设。西班牙能源研究中心CIEMAT是一个公共研究机构，负责运行用于欧洲太阳能发电技术的最大的测试系统。