一種新光伏技術(shù)在我國研制成功

第第頁一種新光伏技術(shù)在我國研制成功李杰吾，湖南新化人，內(nèi)蒙古科技大學(xué)物理學(xué)教授，包頭市杰華太陽能研究所所長、中國能源學(xué)會(huì)常務(wù)理事。他憑著一顆一輩子做一件有意義的事的決心，三十多年來堅(jiān)持物理學(xué)“復(fù)雜源于簡單”的研究理念，另辟蹊徑，用堅(jiān)強(qiáng)毅力、智慧和血淚，取得了普通教師遠(yuǎn)非能取得的重大科研成果――“非對稱聚光跟蹤光伏系統(tǒng)”。這項(xiàng)發(fā)明專利（專利號：200910002758.8）采用主軸指北極星及單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二維自動(dòng)跟蹤裝置，確保非對稱聚光后的常規(guī)太陽電池組件數(shù)年如一日地時(shí)刻正對著太陽，大大提高了發(fā)電能力，從而進(jìn)一步大幅度地降低光伏發(fā)電成本。

2013年8-9月間，包頭市杰華太陽能研究所的科研人員在昆區(qū)青年路14街坊3棟4號，將兩塊完全相同的195Wp單晶硅光伏組件中的一塊以非對稱聚光跟蹤方式架設(shè)于樓房之間的院子里，另一塊架設(shè)在二樓南向陽臺(tái)之處，以40度當(dāng)?shù)鼐暥冉莾A斜固定架設(shè)；每一塊組件都通過并網(wǎng)逆變器與電度表與室內(nèi)市電電網(wǎng)的插座相通，每天同時(shí)向研究所供電。他們將兩塊電度表的讀數(shù)按日記錄下來，并分別計(jì)算這段時(shí)期的發(fā)電量與對比值。經(jīng)一段時(shí)間的測試對比，采用非對稱聚光跟蹤系統(tǒng)可使晶體硅光伏組件比按緯度角固定架設(shè)時(shí)提高2.13倍以上的發(fā)電量，從而達(dá)到增效降本的目的。

“非對稱聚光跟蹤光伏系統(tǒng)”能增效降本，主要得益于四項(xiàng)創(chuàng)新核心技術(shù)：

第一，單電機(jī)帶動(dòng)的二維全自動(dòng)跟蹤裝置。其特點(diǎn)是：太陽方位角與高度角兩個(gè)方向的跟蹤，只用一個(gè)微電機(jī)、一個(gè)電子控制器、一套機(jī)械減速裝置，結(jié)構(gòu)非常簡潔，其核心技術(shù)單臺(tái)產(chǎn)業(yè)化成本約數(shù)百元；微電機(jī)的輸出力矩由于減速而增大至原來力矩的幾萬倍，能夠確保整機(jī)達(dá)到抗10級大風(fēng)的能力；跟蹤裝置所耗的電量只為該機(jī)發(fā)電量的0.5%左右；跟蹤精度達(dá)到方位角±0.5度、高度角±0.8度；工作壽命要求20年以上，密封嚴(yán)實(shí)，經(jīng)過連續(xù)兩年多的跟蹤運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到了可基本免維護(hù)的程度。

第二，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的精密控制裝置。不采用價(jià)格數(shù)百元的市用步進(jìn)電機(jī)，但照樣巧妙地實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)確步進(jìn)目的，成本僅用幾十元，而且經(jīng)得起野外風(fēng)沙雨雪、嚴(yán)寒酷暑等各種惡劣氣候的考驗(yàn)。這是一個(gè)經(jīng)過5年時(shí)間發(fā)明成功并最終完善的機(jī)電一體化電機(jī)控制器。

第三，非對稱聚光裝置。聚光器的非對稱安裝使整機(jī)的正面風(fēng)阻與背面風(fēng)阻都比對稱安裝時(shí)大為減少，因而對機(jī)架抗風(fēng)強(qiáng)度的要求可明顯降低，且使整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)空間縮小，占地面積也減少，從三個(gè)方面降低了制造成本；被聚光的對象是通用的、高質(zhì)量的且為價(jià)格較低的晶體硅光伏組件，到處可以買到，不用自己生產(chǎn)，而對其質(zhì)量與價(jià)格還可以有所選擇，大大減少了企業(yè)的固定資產(chǎn)與流動(dòng)資金投入，使企業(yè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

第四，全球可調(diào)固定機(jī)架。它是一種結(jié)構(gòu)簡潔、重心可調(diào)、各個(gè)方向穩(wěn)定性極強(qiáng)并方便于全球各地快速架設(shè)的可調(diào)固定機(jī)架，只需十分鐘就可以架好，且水泥地基占地很小，施工非常簡便。

2013年7月15日，我國出臺(tái)了《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，完善了國家太陽能電價(jià)和補(bǔ)貼政策。到2015年，國內(nèi)光伏的總裝機(jī)量將達(dá)到3500萬千瓦，這是史無前例的大增長。在這樣的大好前景下，李