全自动、全天候，无能耗、抗风沙

大 型 日 照 跟 踪 设 备

关键词：太阳 能源 光伏 光热 聚光 跟踪 双轴 发电

一、设备的应用领域前景

太阳能的利用是“低碳环保”的需要，其市场前景是不言而喻的。但是目前还是受成本效益因素的制约而没有很好的走向市场开发，其根本原因还是系统效率太低而影响成本效益。其中采光效率太低又占相当大的因素。

日照的跟踪设备是太阳能利用的前端的、关键性的基础设备，对整个系统效率具有举足轻重的作用，目前仍是行业的短板。据实验表明：双轴跟踪系统要比“不跟踪”或“单轴跟踪”有效接收日照的比率提高30%--50%。这意味着在已有的电池模组的条件下，不用任何提高，就可以增加30%--50%的收益。这是一个可观的数据，对整个电站系统的运营效益是不可忽视的，也足以使整个行业摆脱靠政策补贴的尴尬！

另外，聚光形式的光伏发电或光热发电要比普通平板式的电池板具有更大的成本效益优势（又可达其50%左右），但这也是要基于高精度的稳定的日照跟踪系统的前提。

二、行业状况及市场形势

现有跟踪设备的技术特点是：1、光电检测太阳的位置，2、然后通过高速马达驱动伺服机构调整电池板或采光设备的位置和角度。其缺点是：技术复杂、耗能源、成本高，设备尺寸规模小、不耐沙尘、寿命短；运营效益低。

一般大型光伏电站的采光面积都在几十万至数百万平米，当跟踪设备的尺寸增大时就会遇到2个不可逾越的障碍：1、设备结构不堪重负；2、伺服机构的能耗激增；因而得不偿失，是大型光伏电站不可承受的负担。以至于目前所有的大型光伏电站都放弃了日照跟踪的技术方案（一些已建或在建的所谓的聚焦式的光伏项目也都是宣传、示范意义大于实际意义，都没有真正达到工业化、商业化的运营目的）。即目前市场上还没有适用于大型光伏、光热电站的日照跟踪设备供应，这也是光伏发电高成本久攻不下的原因。业界只能指望政策补贴来发展。显然这不是长远之计。

三、本技术设备的优势

1、技术优势

 “跟踪太阳光照的装置”（国内发明专利号201010184192.8；国际专利申请号PCT/CN2011/074660）是本人最新的创新成果，属国内、外业界领先水平。是针对解决现有技术缺点而设计的，可再提高现有设备的发电能力40%以上，实现发电总成本低于火电水平，彻底突破行业瓶颈，扭转行业颓势。用本技术设计制造的产品无论是在尺寸规模、整体跟踪重量、能耗、使用寿命、运营成本等各个方面都可获得极大的裕度，使一切设计皆为可行。

1)        实现无能耗双轴自动跟踪，没有伺服机构的能耗问题，跟踪精度高于0.5±﹪。可使用玻璃质的聚光透镜又可大大提高光伏组件等的抗老化能力，又能降低系统的“嵌入式”的碳排放含量和制造成本。从而使整个系统的寿命更长，生产、使用的过程更环保、更经济。

2)        大结构设计，更安全、稳定、可靠、经济。跟踪系统的基础结构以大规模环形轨道做支撑，采用渐进自锁式液压阻尼系统做控制（专利号201120058108.8），纯低速机械结构，不惧野外沙尘侵害；俯仰角跟踪采用多点液压连杆系统支撑实现（专利号201120027604.7）。因此单机设备直径尺寸可达十几米～几百米，跟踪重量达几十吨，自重的增加更有利于系统抗风沙能力的设计，同时也为其它理想设计提供了充裕的空间。

3)        可方便实现：光电→高温热电→热机电转换一体化集约设计与实施，达到最优的综合效率。为最充分的利用阳光的能量，进一步提高能量转换效率，增加经济效益创造了基本的条件。

2、产品优势

产品主要是为了填补市场空白，简单可靠，安装、制造成本低，无能耗、大型化、耐沙尘，运营效益高，对提高整个大型光伏系统效益具有决定性的意义。

解决现有“日照双轴跟踪系统”存在的：1、设备技术复杂，运营成本高；尺寸规模小，运行效益低；2、抗风沙能力差，部件使用寿命短；3、需要额外的能源才能运行等技术问题而设计的，具有以下不可比拟的优点：

1)        使用寿命长，没有高速传动及伺服部件，所以设备在野外耐沙尘，使用寿命长达几十年（普通技术设备1-2年就要磨损报废）。尤其适用于在我国西北部的风沙环境下建设大型聚焦式光伏电站和光热电站等使用。安装简单，易维护。

2)        制造成本极低。主要是材料成本。材料主要是各种型材等占95%以上，大型化时，其成本增加也很小。

3)        运营成本极低，仅靠自身的重力势能工作，所以无能耗，无污染，可大型化，适宜聚光式跟踪，而不受伺服机构能源供给和自身结构强度的制约。

4)        土地效益明显，可依地形地物安装，占空不占地。

5)        投产门槛低，无需高精密、高精度的机械加工，投产门槛低，易于迅速占领、扩大市场份额。

3、市场优势

目前市场上还没有适用于大型光伏电站的日照跟踪设备供应。鉴于日照的跟踪设备又是行业所迫切需要的，因此本装备是各种大型光伏电站、光热电站等太阳能利用领域不可或缺的、唯一的、基础性的技术装备，以2011年国家已经批复准备上马大型光伏示范项目就达13个，总投资额达上百亿元，总采光面积达几千万平方米。如果采用动态跟踪装置就相当于又增加了几十亿元的投资效益。市场前景十分广阔。

四、本专利技术的生命年限的确定

专利技术的寿命分自然寿命、法律寿命和经济寿命。自然寿命是指专利技术被新技术替代的时间，法律寿命是法律保护期限，经济寿命是指专利技术能够带来超额经济收益的期限。

我国对发明专利的保护年限最长为20年。通常，专利技术的自然寿命远远超过它的经济寿命。专利技术的收益期限取决于超额经济寿命，即能带来超额收益的时间。

专利技术的经济寿命取决于行业技术的发展更新速度、技术的领先程度、法律或者行政保护强度及社会的发展成度。由于科学技术是不断发展的，而且越来越快，一种新的，更为先进、适用或效益更高的专利技术的出现，使原有专利技术贬值。虽然一般情况下，专利技术的经济寿命比法律寿命短，但因本专利的核心技术是采用液压阻尼的方式控制大作用力的，在可预见的未来几十年当中，在控制超低速、持续大作用力的技术领域，该方法是唯一的经济可行的，且是性效比最高的技术方法，因此它的技术经济寿命会比其法律寿命长很多。

当然，影响专利技术寿命的因素也是多种多样的，社会的发展会使一些技术成为“过时的”。但是，由于太阳能的利用是“低碳环保”的需要，更是未来人类社会的能源索取的主要方向之一，其利用的规模，在技术上完全取决于阳光采集面积的大小，而采光面积的大小完全取决于采光设备（即跟踪设备）的尺寸规模，因此跟踪设备的尺寸规模、重量等基本参数要求是不会随着社会的发展，技术的进步而缩小的，相反会有逐渐增大的强烈需求。而本专利技术的核心所在——液压阻尼控制技术是在可预见的未来里，用于控制超低速、持续大作用力条件下最具性效比的、唯一的技术方法。

确定专利技术的超额经济寿命期可以根据专利技术的更新周期测算其剩余的经济年限。太阳能的利用，从发现光伏效应到提出工业化应用，已经走过了近百年的历史。从第一代光电池到第三代的高倍聚光光电池的开发，也已经有二、三十年的历程了，期间的技术不断突破，光电转换效率不断提高，成本也逐渐下降，但是业界仍然没有摆脱靠政策补贴的困境。其根本原因还是系统的综合效率太低而影响成本效益，而其中采光效率太低又占相当大的因素。目前市场上还没有相应的技术产品真正得到工业化应用。从这一侧面看，也可以说明在太阳能利用领域内日照跟踪技术的创新难度是很大的。反证法也可以说明其一旦取得技术突破，其生命周期也应当是较长的。

对于专利技术经济寿命的测算，一般采用测算技术更新周期的方法来进行测算。具体测算时，通常根据同类专利技术的历史经验数据，运用统计模型并综合其它因素来分析确定。

综上所述，本专利技术的最低经济寿命不会低于20年。

七、专利转让

专利权的授让只有“普通制造许可”和“普通使用许可”两种形式。“普通使用许可”为最终的用户使用许可授权。专利的接产方（或合作方）在取得普通制造许可后，生产的该专利技术产品销售给最终用户使用时，或当某个最终用户（或项目）的总采光面积大于500平方米（可议）以上时，还须专利权人对该最终用户（或项目）再次授予该专利技术的使用权，一事一议，一项一议。即大型最终用户（项目）不自动获得该专利技术的使用权。

1. 专利号201010184192.8普通使用许可，每个许可500万元。

2. 专利号201120027604.7普通制造许可，每个许可10万元。当某最终用户的总采光面积大于500平方米时，须另行授予专利技术使用权。

3. 专利号201120058108.8普通制造许可，每个许可50万元。

八、合作与开发，

面议。

                                         项目联系人：夏君铁

                     联系电话：0411-87574651；15524898110; QQ：546466217