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大规模太阳能聚光设备 新概念定日镜
  专利类型: 发明展区
  技术领域: 能源采暖
  专利号: ZL200810149880.3
  企业名称:
  通讯地址: 黑龙江牡丹江
  发明人: 曹宏海
  联系人: 曹宏海
  状态: 研发成功
  电话: 中国专利展示网
  E-mail: 中国专利展示网
  合作方式: 专利权转让, 技术入股, 全国独占, 区域独占, 排它许可, 普通许可, 面议
  浏览次数: 8203次
 
 
 
      专利项目介绍

一:项目简介
     新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。



     气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂……



    譬如以下的讯息不胜枚举:
《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》
《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》



    换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):


 



 


值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。



    吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。



二:项目核心创新点
      2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且技术核心欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。


 



 


三:项目详细用途
新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。


 



 


 四:预期效益说明
总之达到预期效果:1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。

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