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中國(guó)館展出“模塊定日陣”實(shí)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(bào) 作者:

世博網(wǎng)7月6日消息:300塊閃亮的鏡片錯(cuò)落有致地嵌在一個(gè)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(diǎn)匯聚。在上海世博會(huì)中國(guó)館33米層的“低碳行動(dòng)”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(zhuǎn)動(dòng),每分每秒都在追逐太陽。

它的大名叫“模塊定日陣”。當(dāng)成百上千個(gè)這樣的“向日葵”排列成一個(gè)集熱、傳熱、儲(chǔ)熱矩陣,以超過300℃的高溫驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的熱電設(shè)備,一座全新意義的太陽能電廠即可全天候高效發(fā)電。因?yàn)槭冀K對(duì)準(zhǔn)太陽,這套具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的太陽能光熱系統(tǒng)以很低的成本實(shí)現(xiàn)了全球最高的太陽能利用率——30%的光電轉(zhuǎn)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(dāng)越來越多的屋頂、墻面被太陽能電池板覆蓋,一種古老而簡(jiǎn)單的太陽能利用方式——太陽能聚焦光熱技術(shù),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(shè)計(jì)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(yīng)當(dāng)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(zhǎng)項(xiàng)曉東博士想,若要不浪費(fèi)地利用陽光,鏡子必須學(xué)會(huì)“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(jìn)并非是簡(jiǎn)單的線性運(yùn)動(dòng),緊跟它走,意味著要將碟子掄起來,像陀螺一樣旋轉(zhuǎn)!表(xiàng)曉東說,20多年的研究證明,碟式系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)化效率雖高,但風(fēng)阻大、占地多,不可行。

有沒有簡(jiǎn)單易行的辦法?冥思苦想中,項(xiàng)曉東靈機(jī)一動(dòng):切碎碟子,讓碟子與碎片各轉(zhuǎn)各的,以兩個(gè)方向的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的“跟蹤”。于是,300塊邊長(zhǎng)10厘米的正方形鏡片拼起了一只“破碎的碟子”。通過計(jì)算,他為每塊鏡片設(shè)計(jì)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(xué)步”從分解動(dòng)作開始。“地球上某一點(diǎn)看到的太陽方向(即太陽位置),隨季節(jié)、時(shí)間和當(dāng)?shù)鼐暥鹊淖兓兓,碟子也?yīng)如此,因?yàn)橹挥羞@樣,才能時(shí)刻與太陽保持步調(diào)一致!睋(jù)此,項(xiàng)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(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)15度,以適應(yīng)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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