定日镜文章 (78)

1、太阳能热发电成本降0.3元人民币以下实现24小时连续发电定日镜传感器芯片应用于太阳能塔式热发电镜场的重要性与现状浅析我来至农村，是一位太阳能爱好者，属于草根形的，早在20年前我就开始了对太阳能利用技术的研究，至今我完成了用最简单的电路、最低的成本、达到了最精确稳定的运行效果，使定日镜的控制系统成本、运行维护成本与现有国内外技术相比，可以忽略不计，整个镜场的成本只计算钢材、玻璃、生产、安装即可。（因为我采用了我自己的新定律，采用现有的定律目前是完不成的，所以专家教授也做不到）。 以下是我个人观点；能源、资源和环境是人类赖以生存的基础，也是中国社会和经济发展的制约因素，能源需求不断增加。 随着我国

2、国民经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，我国能源生产和消费同步快速增长， 资源压力与日俱增，传统的能源供给方式使环境问题日益严重。 我国目前的能源结构是：电力为中心，煤发电占约85%，其他15%，太阳能热发电同太阳能光伏发电、风电一样，是将来解决全球能源、资源和环境问题的有益途径和方法，太阳能塔式热发电将成为低成本商业化的模式。 太阳能塔式热发电是利用聚光器聚集太阳能，经吸收器吸收后，转化成热能，产生高温蒸汽进入汽轮发电机组产生电能。 按聚光形式不同，太阳能热发电可分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。塔式太阳能热发电 塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的

3、定日镜群，将阳光聚集到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温。加热工质产生热蒸气或高温气体，驱动发电机组发电，从而将太阳能转换为电能。 塔式太阳能热发电系统包括：聚光系统、集热系统、蓄热系统和发电系统。具有规模大、热传递路程短、热损耗少、聚光比和温度较高等特点，极适合于大规模并网发电。 聚光系统：包括定日镜群和跟踪、反射光瞄准装置，以确保每台定日镜的反射光线进入集热系统的接收器内；定日镜的镜面反射的光保证聚焦到塔顶的接收器，现有技术的定日镜群的成本占总投入的（美国，西班牙、以色列52%，中科院电工所70%）。 集热系统：包括竖塔顶部的接收器，竖塔的高度取决于电站容量；发电系统：按照工质是水还

4、是气体选用汽轮机组或燃气轮机组，其基本组成与常规发电设备类似，但同时需要具备工作流体来源于接收器或辅助能源系统的切换装置。 蓄热系统：太阳能热发电系统在早晚或云遮间隙必须依靠储存的能量维持系统正常运行。蓄热的方法主要以熔盐、液体循环的方式为主，三种热发电方式比较； 太阳光的能量大小是靠面积计算的，没有大面积也就没有大能量，槽式发电方式是依靠真空集热管和保温的输热管道完成热能量的汇集，以15MW的发电厂为例，它需要的面积大约有一平方公里，这些面积的热能需要分布在一平方公里面积的真空集热管及保温的管道通过动力泵汇集到一点，而且这些管道的成本很高，（包括碟式的发电方式）。新型塔式的发电方式没有这些大

5、面积真空集热管及保温的管道，它汇集大面积太阳光能量的方法是平面反射太阳光，同样以以15MW的发电厂为例，它是有分布在一平方公里面积的数千个平面反光镜，把太阳光汇集到一个点上，完成光能量的聚集，定日镜传感器的诞生，解决了塔式热发电定日镜控制系统的技术瓶颈，一个芯片的成本完成了现有技术的计算机控制系统所不能完成任务，同时稳定性提高了数倍，维护成本可忽略不计，镜场采用小镜片、小跟踪支架、阵列方法安排，镜场无电缆，每个支架是一个独立的系统、有一块5至10W的光伏电池提供跟踪的电源动力，可以驱动一个4至7平米的定日镜，可以采用例如4平米以下的镜片一个跟踪支架，平面反射镜的驱动采用直流电机即可完成运行，一

6、次调试好、一生不需要进行瞄准误差的校正，镜场的维护成本可忽略不计，定日镜芯片传感器可检测反射光束的弯曲、检测太阳移动的精度到每一秒输出一至二个信号，和三点一线跟踪瞄准法完成反射光束的瞄准。因为采用芯片传感器、小平面镜、平面反射、和三点一线瞄准法，距离中心塔数十米的定日镜和数百米的定日镜及塔一周的定日镜都是一样的，没有数据，没有计算，经纬度、跟踪数据、误差修正计算、瞄准、曲面镜、涡轮蜗杆传动等不在考虑，推杆式驱动即可完成。与现有技术的计算机控制系统相比；计算机控制的是每一个定日镜都必须有自己的数据，而且这些数据随着四季的变化还需要3至15天的时间对每一个定日镜进行数据修改，为了降低成本把定日镜做

7、成几十乃至上百平米，可想而知；也是没有办法的办法,为的是降低控制系统的成本，但是他的成本还是很高的，同时、稳定性、抗风能力、实用性也变差了。各国的科学家也被这样传统的公式、理论约束着。没有人另辟蹊径，其实定日镜控制很简单，但是必须有高精度光传感器。采用计算机控制定日镜是可以的，重多的软件开发人员把大量的数据、公式输入计算机来完成定日镜的运行工作。由于太阳四季运行的路线基本是X形，各个地方的经纬度不一样，用现有的公试计算天体物理的规律非常复杂，再加上定日镜与接受塔的距离比较远，对定日镜的跟踪精度要求较高，以10MW的镜场为例，中心塔距离最外圈的定日镜也要350米左右，可想而知，定日镜有1MM米的

8、误差、反射到塔上的光点就有数米的误差，一个数十平方米的定日镜有两层楼房高，就是机械驱动部分达到0间隙、计算精度0误差，金属支架的伸缩都会超过以上的误差，所以现有的计算机控制的定日镜在3-4级以上风速的天气都不能正常工作。使得采用计算机控制的定日镜，每隔一段时间就要有专业人员对每个跟踪支架进行调校。因此国内有好多的公司及个人发表了各自的技术；有的采用了美国技术；有的采用CCD、闭环、激光束、PLC、等技术控制定日镜的跟踪瞄准，但是都没有脱离计算和编程的方法。其实CCD就是摄像头、闭环控制就是伺服电机加信号反馈、等；他们为什么不直接写明白摄像头控制瞄准、伺服电机控制跟踪呢；从中可以看出；国内多数的

9、太阳能发电企业及其专家都没有自己的核心技术，也没有用心去研发新技术，多数是以赚政府钱和忽悠地方政府为第一位，拥有自己核心技术的企业和专家很少，把钱大量用在门面、及忽悠上，真正的用在技术研发上的钱应该是很少的。专业技术人员也有这方面的，博士、院士、海归，少数喜欢科学的，被传统的公式理论约束着，多数喜欢地位、权力、发财的，心都用在了中国5000年的传统的地位、权力、关系上面，加之政府对前沿科技的淡薄，这些人有了安定、舒适、万人之上感觉的环境，可想而知，革命性的科技成果在他们哪里诞生，就违背了自然规律。而且他们又统治着科技领域的权力及经济，就是一项革命性的科技成果及产品诞生他们都不会相信，即便是相信

10、了，他们也不会采纳，（国内数十年的政治体制决定了目前的现状）。美国的发明家特斯拉，发现了小输入强输出的超级传输效应称为特斯拉效应，我们现在应用的电磁感应、电磁波就是特斯拉效应之一，但是特斯拉效应涵概了频率效应领域的广义，电磁感应不到特斯拉效应的1%，（我个人认为）。其实，在现代、采用传统的公式理论要想研发出革命性的成果，很难，加之他们有一生特别舒适的环境及经济保障。总之；采用这些传统的公式、理论、技术控制定日镜就像是请一个盲人指路，困难很大，不改变研发思路和方法就很难有新物质及方法的发现。降低太阳能塔式热发电的的发电成本，早日进入商业化运行，必须发动广大的企业及民间的、具有天赋智慧的、科技工作

11、者共同努力，才能提前实现。单一靠国家的科研院所，在短时间内很难实现。 中科院电工所在北京延庆八达岭1MW的塔式实验电站（我个人关点）；庞大面积的曲面反射镜有100平米，三四层楼房一样高，（照搬了美国、西班牙、以色列）的方式、方法 ，那么大的面积，抗风能力就没法解决。（只有加大钢材、材质、精度的成本）但是也不能在大风季节稳定工作。文章说“白塔底部像少女的裙摆，仰望塔身又似一把火炬。高塔之下，100面定日镜组成的镜场反射出耀眼的光芒”,此集热塔的建筑方式代表了科研单位的腐败及无所事事，钱没地方用。一个科研单位，担负着科学技术的责任与科技效益及成果实用化的责任、及社会对科技的渴望，那样的建筑风格对降

12、低太阳能发电成本、提高稳定性，一点用处都没有，劳民伤财。文章中；王志峰和电站负责人马广成告诉记者，按照延庆县八达岭镇当地的太阳辐射资源计算，电站的年发电量约195万度。相较传统的火力电站，每年可以节约标准煤663吨，减少排放二氧化碳2336.6吨，二氧化硫17.5吨，粉尘颗粒136.3吨。照本宣科的官话、王志峰表示，由于吸热器过温保护和能量时空分布调制等核心技术的突破，整个光热系统高效耦合，项目首次实现了单台吸热器直接产生过热蒸汽。国际上多采用双台吸热器，不少国家进行单台吸热器直接产生过热蒸汽的尝试均未取得成功。作为一个从2006年立项时就高度强调“产学研用相结合”的项目，中科院的研究团队和负

13、责定日镜研制的皇明太阳能股份有限公司等共11家单位通力协作，攻克难关。“中国人从来没作过定日镜，刚开始做出来的镜子一遇风就野鸭子一样乱拍翅膀，现在八达岭的六、七级风下偏转也不超过0.1度。我们的定日镜精度高、重量轻、电耗低、安装快，100平方米的镜子两个员工最多两天就能安装好。”皇明太阳能股份有限公司技术研发中心副部长于家伍说。我补充几句话；（6年的时间用掉了政府资金几个亿，江苏省江宁县70KW的例子在延庆从现，谈不上实用性，更谈不上商业化）。天体物理学、地球物理学与我们人类所需要的能源有着一定的关系，详情我们不在分析，但是地球的能量来自太阳是不争的事实，怎样利用太阳光能量进行人工低成本自然储

14、存是我们科技工作者及其政府的目的，也是现代科技领域的技术瓶颈，自然的光合作用储存了木材、结杆等物质，把每平米的太阳光能量转换成一块可燃的固体或一滴可燃液体（哪怕是很小很小），在自然空气中储存，是我们最终的目的，但是在没有新物质材料及新理论公式的发现之前，利用现有的理论公式很难在短时间内实现。因为我国的教育制度通过数十年自然“研”变，培育出的大量人才基本是一种知识和智能；那就是关系、做官、金钱、地位及享乐的本领，政治及科技领域的权力、经济被这些人统着，其中喜欢科技的人才多数是，只低头拉车不抬头看路的人，在这个领域里也没有生存的空间。习、李伟大领导人的政治体制改革给中国百姓代来了春天，也给实业科技

15、工作者带来一片蓝天，希望草根科技工作者及国家科研院所的实业科技工作者团结起来，用解题的智慧转变成出题智慧，进入新定律、新公式的研究，才会有新的发现。 山东人 太阳能塔式热发电定日镜传感器控制系统1；现有技术的瓶颈太阳能热发电技术是解决环境污染和今后能源危机的有效途径之一。太阳能热发电主要有槽式、碟式和塔式三种方式。其中,塔式太阳能热发电是大型太阳能发电中最为经济的发电形式，是大规模开发利用太阳能的一个重要技术途径，也是可以完成替代传统能源电力的最佳方式。国外关于太阳能热发电的研究早在20世纪70年代已经开展,取得了很多研究成果,但是还没有突破高成本的技术瓶颈。而我国在太阳能热发电领域的相关研究

16、起步较晚。目前,部分科研院所、太阳能企业还在照本宣科的模仿国外技术。如何实现大规模定日镜高精度跟踪和控制,已经成为阻碍塔式太阳能技术在我国应用的核心问题。太阳能的工业化利用，必须以大面积采光、大规模聚光为前提。在国内、外，大规模的跟踪聚光仍是行业的技术短板，仍没有适用的技术和产品供应，致使大规模的工业化、商业化利用太阳能的想法一直不能得以实现，已经严重制约了太阳能塔式热发电的开发与利用，阻碍了低成本太阳能行业的进一步发展。 采光设施的建设、运营成本高，占整个项目成本的50%70%以上，使用寿命短，是导致项目总体效益低的主要原因。这里面包含着几个相互制约的技术因素：、大面积采光与抗风能力的矛盾；

17、、大规模精确跟踪与伺服成本的矛盾；、设备低成本制造与材料成本、工艺成本的矛盾；、长期在野外风沙环境中运行的维护。就目前的高等院校、科研院所、还是在传统的理论公式上；对太阳运动模型的研究、定日镜聚光模型和控制策略的研究、定日镜光斑成像模型的建立与研究、大规模定日镜控制系统的连动设计等，走的是一条弯路。我研发出来的定日镜传感器控制系统解决了定日镜控制系统的技术瓶颈，整个电站基本可以降低百分之50的成本。下面有简介；光热电站的具体组成部分主要分为镜场集热系统、储能系统和发电系统。在光照强度高的时间里，其工作模式为通过镜场集热后将一部分热能通过储热系统储存，另一部分热能将转移至发电系统来维持发电。在光

18、照强度不高的时间里，镜场集热系统不进行工作，储热系统通过将储存的热能转移至发电系统来维持发电。因此，由于储能系统的存在，光热发电的年发电小时数可接近传统热电的发电小时数。 塔式太阳能热发电系统是利用很多个独立跟踪太阳的定日镜，将太阳能反射聚焦到一个固定在塔顶部的吸热器上，以热能的形式加以利用，带动汽轮机、发电机来发电。塔式太阳能热发电系统具有很高的聚光倍数，通常可达到600一3500，工作温度可在350-500以上（导热液体承受温度而定），适合于较大规模发电。将是所有太阳能发电技术中成本最低的一种，（因为他合理的利用了成熟的现有技术）具有很强的市场竞争力。定日镜是塔式太阳能热发电系统中最基本的

19、光学单元体，是聚集太阳光非常重要的设备。它由反射镜、镜架和相应的跟踪控制机构组成。由于现有技术、加工和制造等原因，反射镜通常由多个平面或曲面的子镜拼接而成，固定安装在镜架上，为了降低控制系统的成本面积达到100平米左右，并通过计算机跟踪控制机构对太阳进行跟踪。为了更有效地反射和利用太阳辐射能，要求定日镜具有较高的镜面反射率、较高的镜面平整度和较小的面形误差、较高的跟踪控制精度、较高的机械强度和抗风载能力，在近几年建设的光热电站中，越来越多项目选用与热电站（包括火电站、天然气电站和垃圾发电站）联合建设运作，通过联合运作，不仅能够使光热电站的发电持续性更强，更能通过提高系统温度使系统效率得到提升。

20、另外，将定日镜的镜场建在海边还能用于制备氢气和海水淡化。2；定日镜传感器解决了现有的技术瓶颈太阳能塔式热发电定日镜完全采用传感器的系统工作原理日镜的整个工作过程采用传感器控制，1号传感器控制水平、垂直方向，它可以在水平、垂直180度内识别太阳的所在位置、然后瞄准太阳、跟踪、定位瞄准、误差自动修正，2号传感器控制反射光束的瞄准、误差修正，它可检测反射光束的弯曲、检测太阳移动的精度到每一秒输出一个信号，和三点一线跟踪瞄准法完成反射光束的瞄准。因为采用传感器、小平面镜、平面反射、和三点一线瞄准法，距离中心塔数十米的和数百米的及塔一周的定日镜都是一样的，没有数据，经纬度、跟踪

21、数据、误差修正、瞄准、曲面镜、涡轮蜗杆传动等不在考虑，推杆式驱动即可完成。（计算机控制的是每一个定日镜都必须有自己的数据，而且这些数据随着四季的变化还需要3至15天的时间对每一个定日镜进行改变）。平面反射镜的驱动采用直流电机即可完成调校，一次调试好、一生不需要进行瞄准误差的校正。镜场采用小镜片、小跟踪支架、阵列方法安排，镜场无电缆，每个支架是一个独立的系统、有一块5至10W的光伏电池提供跟踪的电源动力，可以驱动一个2至9平米的定日镜，可以采用例如2至9平米的镜片一个跟踪支架，抗风沙能力比现有计算机控制的）（美国、以色列、西班牙、德国、中国延庆八达岭）提高数十倍，同时支架机械机构的制造精度、钢材

22、的重量降低数倍，镜场的维护人员减少数倍，寿命提高1倍以上。这套定日镜传感器控制系统就像一个有眼睛的人来指挥交通工作，计算机控制定日镜就像一个盲人指挥交通。反射镜与塔之间300米内反射光斑的正负误差不大于50CM。实现了以太阳指挥定日镜运行的现实，与现有定日镜计算机控制技术方法基本是向反的。 与现有先进技术的区别；从上个世纪的80至90年代美国、德国、西班牙、以色列等国家都进行了定日镜的研发实验，至今已有20多年。从国内的江苏省江宁县70KW的电站，到中科院电工所在延庆设计1MW的电站，他们都没有改变传统的思路、方法、引进，那就是计算机控制定日镜。采用计算机控制定日镜是可以的，为了降低成本把定日镜做成几十乃至上百平米，可想而知；也是没有办法的办法,为的是降低成本，但是他的成本还是高的，同时、稳定性、抗风能力、实用性也变差了。各国的科学家也被这样传统的公式、理论约束着。没有人另辟蹊径，定日镜也是。其实定日镜控制很简单，但是必须有高精度光传感器