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中國館展出“模塊定日陣”實現(xiàn)全球最高太陽能利用率
發(fā)布日期:10-07-07 08:55:45 泉友社區(qū) 新聞來源:文匯報 作者:

世博網(wǎng)7月6日消息:300塊閃亮的鏡片錯落有致地嵌在一個傾斜的八角盤上,它們組成的“等效凹面鏡”將陽光反射到同一點匯聚。在上海世博會中國館33米層的“低碳行動”展區(qū),一口別致的“太陽能灶”吸引著好奇的目光。它的特別之處不單單在外形,稍作觀察,觀眾便能發(fā)覺其“魔力”——猶如一朵向日葵,它的盤面自東向西勻速轉動,每分每秒都在追逐太陽。

它的大名叫“模塊定日陣”。當成百上千個這樣的“向日葵”排列成一個集熱、傳熱、儲熱矩陣,以超過300℃的高溫驅動傳統(tǒng)的熱電設備,一座全新意義的太陽能電廠即可全天候高效發(fā)電。因為始終對準太陽,這套具有中國自主知識產(chǎn)權的太陽能光熱系統(tǒng)以很低的成本實現(xiàn)了全球最高的太陽能利用率——30%的光電轉化率是目前太陽能光伏電廠并網(wǎng)發(fā)電效率的3倍。

“破碎的碟子”跟著太陽走

當越來越多的屋頂、墻面被太陽能電池板覆蓋,一種古老而簡單的太陽能利用方式——太陽能聚焦光熱技術,似已被人淡忘。就像在不少農(nóng)村使用過的太陽灶,只需用鏡子把太陽光反射聚焦于鍋底,產(chǎn)生的熱量足以燒水、煮飯。

向日葵“魔鏡”的設計靈感正是來自太陽灶,但它聰明,懂得如何最大限度地捕捉陽光。理論上說,效率最高的太陽能光熱系統(tǒng)應當是一只巨大的鏡面碟子,而“魔鏡”發(fā)明人、益科博能源科技(上海)有限公司董事長項曉東博士想,若要不浪費地利用陽光,鏡子必須學會“太陽走,我也走”。

讓幾十米甚至百米直徑的大碟子跟著太陽走,談何容易!“要知道,太陽行進并非是簡單的線性運動,緊跟它走,意味著要將碟子掄起來,像陀螺一樣旋轉。”項曉東說,20多年的研究證明,碟式系統(tǒng)的光熱轉化效率雖高,但風阻大、占地多,不可行。

有沒有簡單易行的辦法?冥思苦想中,項曉東靈機一動:切碎碟子,讓碟子與碎片各轉各的,以兩個方向的獨立運動實現(xiàn)對太陽的“跟蹤”。于是,300塊邊長10厘米的正方形鏡片拼起了一只“破碎的碟子”。通過計算,他為每塊鏡片設計了互不相同的初始角度,巧妙地將平行反射的“平底盤”變成了聚光反射的“凹面碟”。

碟子的“蹣跚學步”從分解動作開始。“地球上某一點看到的太陽方向(即太陽位置),隨季節(jié)、時間和當?shù)鼐暥鹊淖兓兓,碟子也應如此,因為只有這樣,才能時刻與太陽保持步調(diào)一致!睋(jù)此,項曉東為碟子和組成碟子的鏡片編排了不同的“走法”:碟子自東向西每小時轉動15度,以適應太陽每天的東升西落;鏡片以行為單位,沿南北方向追隨太陽的季節(jié)

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