大规模太阳能日照跟踪技术的研究

2013-03-02 09:41

　　5）不利于降低材料成本

　　由于日照的跟踪设备都是工作在超低速的准静止状态，这时需要克服的摩擦阻力也是其它常速设备的1.2～1.5 倍左右，而且与设备的尺寸规模、载重量呈正相关。因此为了降低伺服能耗和成本，在设计、制造过程中都会千方百计的努力减少材料的使用数量（这必然会降低设备的结构强度和刚度，不利于稳定运行），同时不得不大量使用轻质的新型材料，这又会极大的增加设备的材料成本。

　　同时，聚光材料的重量也必须大幅度削减，追求采用轻质的聚光材料不仅会增加聚光组件的成本，同时也会降低聚光组件的抗老化能力，如：比普通的无机材料（如，玻璃）差几十年。

　　6）不利于提高土地利用率

　　据实验：“有源驱动式”的跟踪技术，单机50平米的采光面积是其技术、成本的上限，且需较大的安装间隔，如图3～9，造成土地资源浪费。

　　7）不利于大型化制造，大规模运行使用一般“有源驱动式”的跟踪设备都是采用轴式安装运行的方案（如图3～9），大面积运行时，抗风支撑点少，结构强度低；再加上上述6 个致命的缺陷，决定了现有的“有源驱动式”的跟踪技术，不仅技术复杂、而且规模小，制造、运营成本高，如图12 点划线所示。而且使用寿命短，抗风沙能力差，只适合做小规模实验研究或是家庭使用。

　　3 新技术的主要创新点及工作原理

　　针对以上问题，国家发明专利ZL 201010184192.8 《跟踪太阳光照的装置》、ZL20121005670 3.7《蓄能式跟踪日照的装置》、ZL20122017391 7.8《脐式聚光的太阳能电站》；ZL 201120058108.8《一种超低速、恒速阻尼缸》，国际专利PCT/CN2011/074660《跟踪日照的装置》等包含以下创新点解决相关的技术制约：

　　1）蓄能式结构设计

　　可利用低质、低价的能源夜间蓄能。

　　2）恒源式动力供给

　　利用重力势能工作，解决伺服动力要求稳定、强劲、可靠的问题，使设备运行平稳可靠。

　　3）无源式液压阻尼控制技术

　　避开传统的控制理论及技术缺陷。

　　4）液压扼流圈技术

　　满足超低速、持续大作用力的恒速阻尼控制。

　　5）滑车—轨道式方案

　　适宜大结构设计、制造，重载荷运行；抗风沙能力强，大规模运营成本低。