超大面积中高温太阳能聚光跟踪技术

目前太阳能利用领域所存在的主要技术问题 但是，至今在太阳能应用领域内也存在着一个无法逾越的障碍，那就是到达地面上的太阳能密度太低，其峰值也不过每平方米一千瓦左右。目前的太阳能热水器即使利用真空热管技术，夏天也只能达到七、八十度，冬天只有四、五十度。这个温区只能用于家庭淋浴。既无法提供饮用水，更无法提供工业上广泛应用的二、三百度的热蒸汽。虽然利用聚光镜可以有效地提高太阳能密度，从而产生高温蒸汽，但是由于太阳是运动的，就必须对太阳进行跟踪。这时又产生了另外一个难题，那就是跟踪控制系统造价高昂，（槽形抛物镜太阳能电站：2000美对千瓦；塔式太阳能电站：10000美为千瓦；盘式太阳能电站：大于10000美元/千瓦），在经济上得不偿失。

目前，国内太阳能在中高温方面的应用仍是一个空白，在美国这方面的应用也仍然处于试验阶段，还没有进行大规模的商业运行。所以太阳能的应用领域受到了很大的限制。 如果我们想扩大太阳能的应用范围，让整个太阳能产业上一个台阶，就必须大幅度地降低控制跟踪系统的造价，使太阳能在中高温应用方面具有商业竟争优势。我们经过多年的努力，终于在这个方面取得了突破性的进展，为太阳能中高温技术在我国大规模推广扫清了障碍。 二、超大面积中南温太阳能聚光跟踪技术简介 我们这项技术采用一种全新的聚光跟踪原理，实现了两项革命性的突破： 首先，突破了以往通过转动反射镜来跟踪太阳的传统技术路线。

我们将庞大而笨重的反射聚光镜固定在地上，一年四季保持不动，而跟踪移动部件不仅重量轻，结构简单、而且安装方便，使用寿命长。由于反射镜是固定在地上的，所以不仅能更有效地抵御风雨的侵蚀破坏，而且还大大降低了反射镜支架的造价。 其次，更为重要的是这项技术突破了以往一套控制装置只能控制一面反射镜的限制。我们利用一套踪装置可以对数百面反射镜进行同时跟踪，将数百，或数千平方米的阳光聚焦到光能转换部件上（聚光度约50倍，可以产生三、四百度的高温），从而数十倍地降低了单位功率的聚光跟踪成本。改变了以往整个工程造价大部分为跟踪控制系统成本的局面，使其在整个工程造价中只占很小的一部分。

这两项突破彻底克服了长期制约太阳能在中高温领域内大规模应用的技术障碍。为其在该领域内的大规模商业应用开辟了广阔的道路，据测算，利用该项技术生产一套200平方米的太阳能热水系统约二十万元左右，一年四季都可以产生100度的热水（温度还可以更高，如二、三百度的工业用热）。在北京地区，该套装置每年可产生1000吨开水（热效率按50％计算）。单节约天然气一项每年就可达五万余元。具有十分可观的经济效益。

前景及展望 虽然太阳能的中高温应用在工业领域具有无限广阔商业前景，但因目前其成本高昂，在我国还是一个空白，在全世界范围内也仍处于试验阶段，迟迟无法进入商业运行阶段。我们这项技术大幅度地降低了太阳能中高温应用的成本，使其具有了明显的商业竞争优势，为其通向商业运行扫清了障碍。该项技术可以广泛地应用于：日常饮水，采暖，空调，发电，纺织，印染，造纸，橡胶，海水淡化等各种需要热水和热蒸汽的生产和生活领域。可以预期该技术必将为二十世纪太阳能的广泛应用起到积极的促进作用。