中國(guó)館33米層“低碳行動(dòng)”展區(qū)展出的 “模塊定日陣”實(shí)現(xiàn)光熱技術(shù)新突破。數(shù)百塊閃亮的鏡片被裝在金字塔形的支架上，聚焦同一個(gè)中心。有幸參觀過中國(guó)館的觀眾，都會(huì)在33米層的“低碳行動(dòng)”展區(qū)看到這樣一個(gè)特別的“太陽(yáng)能鍋爐”。

　　這項(xiàng)名為“模塊定日陣”的聚焦光熱技術(shù)系統(tǒng)是由中國(guó)掌握獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，目前對(duì)太陽(yáng)能利用率最高的專利技術(shù)之一。

工人正在調(diào)試中國(guó)館屋頂?shù)奶?yáng)能設(shè)施（資料圖）

　　“模塊定日陣”

　　太陽(yáng)能光熱

　　或可替代傳統(tǒng)能源

　　“太陽(yáng)能光熱技術(shù)，其實(shí)1000多年前就有，是一項(xiàng)很老的技術(shù)了?！痹谖挥谄謻|的益科博能源科技公司辦公室里，“模塊定日陣”的發(fā)明人項(xiàng)曉東博士說道。對(duì)于人們來(lái)說有點(diǎn)神秘的太陽(yáng)能光熱技術(shù)，其實(shí)原理就是用鏡子聚集太陽(yáng)光產(chǎn)生熱能，就像曾經(jīng)在不少農(nóng)村使用過的太陽(yáng)灶那樣，再依靠與傳統(tǒng)熱電廠一樣的設(shè)備，將熱能轉(zhuǎn)化成為電能。

　　在項(xiàng)曉東看來(lái)，光熱技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是可以有效地利用現(xiàn)有熱電廠的設(shè)備?！八皇怯锰?yáng)能產(chǎn)生的熱替代了傳統(tǒng)的燃煤，無(wú)污染的太陽(yáng)能鍋爐代替了傳統(tǒng)煤鍋爐，其他部分完全與常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)相同。所以，不需要新建一套設(shè)備來(lái)替代現(xiàn)在已經(jīng)建成的大量設(shè)施?！表?xiàng)曉東表示，光熱技術(shù)的運(yùn)用可以大大減少碳排放，又節(jié)約了資源，減少了污染。

　　“目前，對(duì)于太陽(yáng)能技術(shù)來(lái)說，最大的瓶頸在于儲(chǔ)能。”項(xiàng)曉東表示，由于太陽(yáng)能受時(shí)間、天氣的影響，不像煤炭、石油屬于穩(wěn)定能源，造成了太陽(yáng)能很難大規(guī)模應(yīng)用來(lái)完全替代傳統(tǒng)能源，除非能夠解決儲(chǔ)能難題。

　　但是，從目前的技術(shù)而言，儲(chǔ)電的成本過高，雖然在美國(guó)也出現(xiàn)建智能電網(wǎng)來(lái)利用不穩(wěn)定能源，但還是不能從根本上解決問題?！耙坏┑搅艘雇砘蜿幪?，城市就無(wú)法依賴太陽(yáng)能生活。而光熱技術(shù)首先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能，而儲(chǔ)熱的成本相對(duì)較低，且形式多樣，人類早就已經(jīng)掌握?！边@讓項(xiàng)曉東覺得，在各種太陽(yáng)能利用技術(shù)中，光熱技術(shù)將更有發(fā)展前景。

　　每小時(shí)隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)15度

　　可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電

　　這些年，項(xiàng)曉東一直在思考，如何既提高太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)的效率，降低成本，又使它們盡量輕便和不受風(fēng)力影響，也就催生了入展中國(guó)館的專利技術(shù)“模塊定日陣”聚焦光熱系統(tǒng)。它是由幾百面小銀鏡組成一個(gè)凹面鏡體，通過反射將太陽(yáng)能聚焦到鏡面上方集熱器的光熱轉(zhuǎn)換裝置。每一個(gè)模塊猶如一個(gè)熾熱的小小“太陽(yáng)能鍋爐”。幾百個(gè)這樣的模塊或串聯(lián)或并聯(lián)形成了一個(gè)壯觀的集熱、傳熱、儲(chǔ)熱矩陣，終端儲(chǔ)熱器的集熱溫度可以超過300攝氏度。

在模塊鏡片下方，有一個(gè)比成人拳頭稍大的電機(jī)，它采用了比GPS廉價(jià)但有效的特殊“二維跟蹤”技術(shù)，使得每個(gè)模塊得以一年四季全天候自動(dòng)追日。在中國(guó)館參觀的游客因?yàn)闊o(wú)法長(zhǎng)時(shí)間停留，所以可能不會(huì)注意到，事實(shí)上展示設(shè)備是不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的?！懊啃r(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)15度，始終追著太陽(yáng)的方向?！表?xiàng)曉東介紹說，由于頂端的集熱器可以一起轉(zhuǎn)動(dòng)，始終對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能的效率可以達(dá)到與碟式相似的70%。同時(shí)，由于熱能轉(zhuǎn)化為電能的效率一般為40%左右，因此，“模塊定日陣”聚焦光熱系統(tǒng)目前可能達(dá)到30%的利用率，這也是目前世界上光熱技術(shù)利用的最高效率。

　　此外，由于系統(tǒng)采用了獨(dú)特的低成本“超級(jí)儲(chǔ)熱技術(shù)”，可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)出“優(yōu)質(zhì)電”，從而解決了太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)調(diào)峰難的問題。

　　專家：取各家之長(zhǎng)

　　值得進(jìn)一步深入研究

　　據(jù)了解，傳統(tǒng)的太陽(yáng)能光熱技術(shù)有碟式、槽式、塔式、線性菲涅爾等多種類型，而在實(shí)踐運(yùn)用中都有各自的優(yōu)勢(shì)與不足。

　　碟式就如同一個(gè)被放大了若干倍的太陽(yáng)灶，可以隨著太陽(yáng)的移動(dòng)轉(zhuǎn)換角度，光能轉(zhuǎn)化為熱能的效率可以達(dá)到70%，但是由于體積較大，在中國(guó)西北部很容易受到巨大風(fēng)力的威脅。

　　而塔式的風(fēng)阻小，但由于集熱塔是固定的，所以必須使太陽(yáng)光斜射到鏡面，才能反射到集熱塔上，導(dǎo)致光學(xué)損失大，光熱轉(zhuǎn)換效率較低。

　　上海市太陽(yáng)能學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)崔容強(qiáng)教授表示，這次在上海世博會(huì)中國(guó)館展示的光熱技術(shù)是一次很好的嘗試，這種技術(shù)融合了碟式、塔式等傳統(tǒng)形式的優(yōu)點(diǎn)，做到了“取各家之長(zhǎng)”，有自己的特色和創(chuàng)新，是一種新的構(gòu)思，值得進(jìn)一步深入研究，特別是在直射光豐富的地區(qū)會(huì)有更好的應(yīng)用價(jià)值。