确保发电效率最佳
其他太阳能系统这样追踪太阳
一年四季，周而复始。每天日升日落，循环交替。由于地球的自转，太阳的光照角度时时刻刻都在变化。对于身处某一个固定地点的聚光太阳能发电或光伏发电系统来说，如何才能有效保证太阳能接收器时刻正对太阳，使发电效率达到最佳状态呢？目前世界上通用的太阳能跟踪系统都需要根据聚光太阳能发电或光伏发电系统安放地点的经纬度等信息，计算一年中每一天不同时刻太阳所在的位置，将这些数据存储到可编程控制器、单片机或电脑软件中，以实现对太阳的实时跟踪。由于采用的是电脑数据理论，需要经纬度的数据，因此一旦安装，就不便移动或装拆，若要移动就必须重新设定计算数据，调整各个参数，非专业人士不能够随便操作。
为了在发电过程中使太阳光的使用实现最优化，提高发电效率，各国工程技术人员都致力于研发太阳能跟踪系统。最近，位于美国加利褔尼亚州门洛帕克的QBotix公司开发出一款新的太阳能跟踪系统。这套双轴跟踪系统使用一对移动式机器人，动态地控制和运营装机容量200千瓦—5兆瓦的太阳能电厂。其中一个机器人唱“主角”，另一个备用。太阳能电池板安装在该公司设计的支架系统上，但没有装备任何单独的负责调整角度的设备。全靠机器人在轨道上巡视，逐个调整每个太阳能电池板支架系统的角度以保证它们能持续面向太阳，获取最多的太阳能，从而达到优化其太阳能集热性能的目的。而传统的单轴跟踪系统则不一样，需要数百个单独的发动机和控制器从事支架系统的调整工作，有时还得用上成吨的钢铁和混凝土，因此体积庞大，造价昂贵。QBotix公司称，虽然用机器人代替电机和控制器等设备的费用与现有的单轴跟踪系统相差不大，但是具有更高的性能和能量输出。使用机器人后采集的太阳能增加15%，能量输出比固定式太阳能电池板高40%。依靠自主机器人嵌入式的智能和数据通信能力，太阳能电厂的性能得到优化，并且细化了操作知识。该机器人能与所有的太阳能电池板和支架地基相兼容，不但能跟踪平板型太阳能电池板，而且还可以对聚光型太阳能电池板进行跟踪，QBotix的投资者西门子公司十分看好它的能力。
在现有的聚光太阳能发电系统中，成本最低的太阳能利用方式应该是塔式聚光太阳能发电系统。该系统由定日镜（一种自动跟踪太阳的球面镜群）和集热塔构成。在地面上布置大量的定日镜，并在这一群定日镜中的适当位置建立一座集热塔，通过对太阳进行定日跟踪，定日镜会将反射的太阳光聚焦于集热塔的一个吸收器上，利用高温把水加热，产生水蒸气发电。由于它所用的材料只是玻璃平面镜，材料费用极低，为超大规模利用太阳能创造了条件。但是30多年来，由于聚光瞄准技术一直没有解决，使得这么好的太阳能发电技术至今还停留在科学研究阶段，一直没有得到很好的利用，造福人类。
在塔式聚光太阳能发电站中，需要在每个定日镜系统中安装双轴跟踪器，以最大程度地实现对太阳的跟踪聚光，这对跟踪系统的精度提出了严格要求，同时造成了跟踪器的生产成本和维护成本居高不下。另外，即便采用这种跟踪器，由于只能够根据太阳的方位调整聚光角度，而不能根据集热塔的接收器方位调整自身位置，这就造成定日镜的位置并非可以一直正对接收器，为将太阳光反射到接收器上，定日镜表面不能总与入射光线保持垂直，可能会形成一定角度，这就导致了定日镜表面面积相对于太阳光可见面积的减少，产生了大量余弦损失。
下一页>
>
>
