陳統(tǒng)章 曾宏強(qiáng) 粟汝強(qiáng) 耿以力

摘要：隨著我們現(xiàn)代化社會(huì)居民經(jīng)濟(jì)文化生活水平的不斷提高，人們對(duì)環(huán)保也開始有了進(jìn)一步的深入認(rèn)識(shí)，建筑設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域也開始順應(yīng)著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展潮流逐步向環(huán)保節(jié)能建筑設(shè)計(jì)技術(shù)轉(zhuǎn)變，因此不斷衍生和推出了建筑節(jié)能應(yīng)用玻璃。而通過加大建筑節(jié)能應(yīng)用玻璃在大型建筑節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)工程中的推廣應(yīng)用，能夠有效率地減少參與建筑節(jié)能活動(dòng)的自然能源消耗。

關(guān)鍵字：環(huán)保、節(jié)能、玻璃

一、含義及特點(diǎn)

1.1含義

光伏儲(chǔ)能電池特種玻璃，亦可以下簡稱為"光電玻璃"。光伏儲(chǔ)能電池特種玻璃到底能干嘛？它到底究竟能怎么進(jìn)行發(fā)電。光伏儲(chǔ)能電池特種玻璃主要用途是一種通過從外層膜或薄膜中的壓力進(jìn)入室內(nèi)用于發(fā)電太陽能的光伏電池，能夠有效率地利用大量用于太陽能的紫外輻射能源進(jìn)行光伏發(fā)電，并同時(shí)作為具有有效提高太陽相關(guān)光伏光池電流的輻射吸引和輸出力的發(fā)電裝置以及光伏光池電纜的新型材料特種玻璃。光伏發(fā)電玻璃使用的玻璃并不是普通的玻璃，而是TCO導(dǎo)電玻璃。

1.2特點(diǎn)

光伏一體晶硅晶矽玻璃產(chǎn)品主要是由一體晶硅復(fù)合玻璃、太陽能電池片、膠片、背面耐熱透光晶硅玻璃、特殊材料復(fù)合型非金屬耐熱透光玻璃導(dǎo)線等四大部分材料組成。這種產(chǎn)品特點(diǎn)是一種最新穎的新型特種建筑用高科技耐熱透光晶硅玻璃產(chǎn)品。它們具有可同時(shí)能夠承受大的溫度風(fēng)壓及較大的溫度物體晝夜方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的溫差以及溫度差的變化。這種產(chǎn)品不僅具有美觀、透光和既安全可控、節(jié)能又安全可用于發(fā)電且材料使用安全無需任何人工燃料，不同于需要人工產(chǎn)生任何人工廢氣，無任何人工余熱，無任何人工燃燒廢渣，無任何人工噪聲污染等諸多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

二、光伏玻璃的制造流程及成本

2.1制造流程

光伏發(fā)電玻璃的整體生產(chǎn)流程主要可以分為玻璃原片加工生產(chǎn)和深加工兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

原片生產(chǎn)是將原料經(jīng)過混合、熔化、壓延、退火和切割五個(gè)步驟后，得到的未經(jīng)處理的光伏原片半成品，此后再進(jìn)行深加工。光伏原片產(chǎn)品生產(chǎn)包括配料段、熔化段、成型段、退火段和檢測掰邊段五個(gè)工序，其中熔化、成型、退火是原片產(chǎn)線最核心的環(huán)節(jié)，任何一環(huán)出問題，都會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和制成率。

光伏玻璃組件鋼化玻璃的深加工過程主要分為包括增加鍍層強(qiáng)度鋼化和增加透光強(qiáng)度鍍膜兩道技藝工序，將增加鍍層強(qiáng)度原片光伏玻璃依次進(jìn)行增加鍍膜涂層鋼化磨邊后再依次進(jìn)行增加鍍層強(qiáng)度鋼化，得到增加鍍膜涂層強(qiáng)度鋼化片，或者再依次進(jìn)行增加鍍層強(qiáng)度鋼化+鍍膜，得到增加透光強(qiáng)度鍍膜片，用于光電玻璃光伏組件鋼化鍍層封邊安裝。

光伏隔熱玻璃的配套生產(chǎn)管理過程中，窖爐設(shè)備是其最核心的配套生產(chǎn)管理設(shè)備，也可說是玻璃企業(yè)前期投資最大的生產(chǎn)設(shè)備，它們具有兩大基本特性，分別指的是大型玻璃窖爐的工作溫度難實(shí)時(shí)控制和小型窖爐的臨時(shí)啟動(dòng)關(guān)停操作成本高，產(chǎn)線無法中途臨時(shí)關(guān)?；蛘哒{(diào)整。

2.2制造成本

光伏玻璃的主要營業(yè)成本收入來源一般可以大致上劃分為四個(gè)部分：直接的人工原材料，燃料間接直合發(fā)電動(dòng)力、直接燃料使用時(shí)的人工和天然材料等的制造費(fèi)用，其中現(xiàn)在所生產(chǎn)的直接原材料和直接使用的人工燃料的直合動(dòng)力時(shí)的人工成本一直以來是主要營業(yè)收入成本來源，占比高達(dá)80%。

光伏發(fā)電玻璃材料原片研發(fā)生產(chǎn)所用所得到的純堿原材料主要包括石純堿、英砂、長石、白云石、石灰石、芒硝等。其中包含石英和長砂和石等純堿原料既是光伏物料生產(chǎn)投入中主要的原料組分，也是對(duì)光伏材料生產(chǎn)成本波動(dòng)影響最大的另外兩類主要原料。純堿產(chǎn)品價(jià)格比較高，而且價(jià)格波動(dòng)劇烈，其對(duì)光伏玻璃原片成本的波動(dòng)影響比較大。因?yàn)槟壳凹儔A原料行業(yè)的市場集中度都比較高，大型企業(yè)純堿原料供應(yīng)商的市場話語權(quán)較強(qiáng)，采購商沒有很高的市場議價(jià)權(quán)。

燃料控制動(dòng)力窯的成本主要來源包括玻璃燃料和備用電力。由于玻璃窯的燃料主要來源是石油天然氣和工業(yè)重油，用于控制原片燃料生產(chǎn)制作過程工藝中的各種窯爐配置設(shè)備;燃料電力則可以貫通整個(gè)原片生產(chǎn)工藝過程，在深管道加工工藝環(huán)節(jié)的使用量尤其大，約用量為前道加工環(huán)節(jié)的4倍。

人工成本一般定義是指在光伏窯爐光出光入玻璃爐的窯爐工程生產(chǎn)和其他工程施工的整個(gè)生產(chǎn)過程及其中的所需要消耗的光伏窯爐工程人工和其他機(jī)械作業(yè)勞動(dòng)力的生產(chǎn)成本。光伏窯爐工程人工成本的實(shí)際水平差別高低往往在一定很大的的程度上直接關(guān)系反映了陽伏光出光入玻璃窯的生產(chǎn)或窯爐工程施工技術(shù)裝備生產(chǎn)制造率的水平和窯爐人工機(jī)械勞動(dòng)生產(chǎn)率的實(shí)際水平差別高低。

制造費(fèi)用是也是光伏發(fā)電玻璃原料制造生產(chǎn)過程當(dāng)中的加工費(fèi)用。將玻璃原料經(jīng)過混合、熔化、壓延、退火和原料切割五個(gè)加工步驟后，得到未經(jīng)過熱處理的光伏玻璃原片作為半成品，再對(duì)其進(jìn)行原料深加工。這當(dāng)中對(duì)冷窖爐的工作溫度和光伏玻璃的加工成品率都很難得到控制。

三、光伏玻璃加工中的節(jié)能

光伏玻璃作為傳統(tǒng)玻璃行業(yè)的引申發(fā)展，仍是具有玻璃行業(yè)的高耗能的特點(diǎn)，且因其超白玻璃屬性，其窯爐能耗水平一般高于普通的浮法玻璃窯?，F(xiàn)就近階段發(fā)展的節(jié)能降耗技術(shù)做一個(gè)較為全面的梳理。

1.窯爐體量的擴(kuò)大，即設(shè)計(jì)日熔量從早期的馬蹄焰一窯一線150t/day（小窯爐改造），到橫火焰的一窯兩線（250t/day、320t/day大部分早期光伏廠）、到一窯三線（450t/day，如金晶窯爐）、到一窯四線（600t/day、750t/day、850t/day、1000t/day，目前市場主流窯爐日熔量）、再到新型的一窯八線（1200t/day，中國建材主力新型窯爐布局）。通過對(duì)整理窯爐尺寸的放大及優(yōu)化，窯爐單體能耗可從早期的1950Kcal/kg.玻璃液降低到1300Kcal/kg.玻璃液。大窯爐的代表主要有信義玻璃、福萊特玻璃等。

2.窄卡脖的設(shè)計(jì)，從有資料的文獻(xiàn)研究表明，一般認(rèn)為窯爐卡脖的位置尺寸設(shè)計(jì)是玻璃液重要回流的主要影響因子。從早期的尺寸4m寬一般縮小到現(xiàn)有的2m左右，抑制了成型段的回流，從而降低了能耗，但此點(diǎn)可能會(huì)產(chǎn)生成型段低溫玻璃被窯爐澄清部玻璃加熱，進(jìn)而引發(fā)二次泡析出的風(fēng)險(xiǎn)，故而窄卡脖設(shè)計(jì)時(shí)，一般是不建議后端成型部做低溫操作處理。特別注意故障換機(jī)，必須提高后端溫度以降低二次泡之風(fēng)險(xiǎn)。一般認(rèn)為窄卡脖的設(shè)計(jì)可節(jié)約2-5%的能耗。

3.全氧窯的設(shè)計(jì)，在這里排除富氧的理念，一般普通空氣窯爐若采用富氧增燃技術(shù)，必須嚴(yán)格考量蓄熱室的耐受度，防止蓄熱室倒塌風(fēng)險(xiǎn)。本文之全氧窯設(shè)計(jì)指以純氧氣助燃、未有蓄熱室的窯爐設(shè)計(jì)，由中國建材主推的節(jié)能減排的新型窯爐，具有低能耗，低氮氧化物排放等優(yōu)點(diǎn)，一般能耗水平低于1400Kcal/kg.玻璃液。全氧窯缺點(diǎn)：a.一次投資較大，一般窯爐碹頂、部分胸墻均由空氣窯的硅磚改成AZS磚;b.制氧成本仍較高;c.因火焰燃燒產(chǎn)生了大量水汽，一則對(duì)耐火磚產(chǎn)生侵蝕，二則對(duì)玻璃澄清不利，故而一般需要消泡劑搭配使用。

4.空氣窯硅磚噴涂紅外高輻射節(jié)能涂料，中建材節(jié)能所主推技術(shù)，目前已應(yīng)用于多家玻璃窯爐，主要成分是納米二氧化硅，利用納米結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)，其主要原理：從熱工技術(shù)條件來看，當(dāng)爐內(nèi)溫度大于1000℃時(shí)，爐內(nèi)超過 80%的熱量是以輻射傳熱來實(shí)現(xiàn)的。而傳統(tǒng)的玻璃熔窯硅質(zhì)大碹的紅外輻射率約在0.4左右;也就是說，大碹吸收的熱量只有40%以輻射傳熱的方式傳遞給配合料。在大碹內(nèi)表面噴涂該類涂料，可以將硅質(zhì)大碹的輻射系數(shù)從0.4提高至0.9（1600℃時(shí)），極大的提高了窯爐的熱效率，可以起到明顯的節(jié)能效果，預(yù)期節(jié)能效果在 2%～7%。

5.全窯復(fù)合梯度保溫技術(shù)，一般認(rèn)為，玻璃窯爐有絕大部分的熱量通過窯體自發(fā)向外散熱，導(dǎo)致熱損較大。現(xiàn)在新型的梯度保溫技術(shù)則是在原有的膨脹珍珠巖保溫的基礎(chǔ)上，通過各溫度區(qū)間匹配適宜的保溫材料來進(jìn)一步增加保溫性能，即采用復(fù)合遮蔽技術(shù)及防熱橋施工工藝。噴涂陶瓷纖維+陶瓷硅鈣板+外層保溫材料。

四、結(jié)語

光伏玻璃鋼化加工過程在國內(nèi)已經(jīng)非常成熟，所以在設(shè)備突破上達(dá)到節(jié)能的效果已經(jīng)不太現(xiàn)實(shí)。所以，在加工過程中查找細(xì)節(jié)，在技術(shù)層面上需求突破，通過可操控的技術(shù)方法達(dá)到降低能源消耗，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)在行業(yè)競爭中創(chuàng)造有利條件。

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