发明人何开浩

        解决反射光难以瞄准聚焦目标的难题

        现在资源和环境的紧张早已成为世界共识，寻找新的能源并且切实地应用到生活之中，是全球科学家面临的新课题。在可再生能源中，太阳能无疑具有得天独厚的优势。但是将其商业化却是一件世界难题，原因是太阳能发电的成本太高。
        塔式太阳能热发电技术是美国和以色列上世纪70年代才开始研发的新能源发电方式。其原理是用定日镜将阳光反射到位于高塔上的吸热器，实现大容量发电。塔式电站的单位投资成本和发电成本是随容量的增加而降低的。因此大规模塔式太阳能热发电技术是今后太阳能热发电走向实用化的必由之路。 
        塔式太阳能热发电系统已经经历了30年的发展，但在现实生活中却仍然很少被应用，主要是因为反射光瞄准聚焦目标太困难。现有技术中都是使用空间几何方法计算反射镜的角度，由于太阳东升西落，在地球上的不同位置太阳的角度也不一样，使用现有的空间几何方法计算反射镜角度变化数学的模型特别复杂，技术要求也高，特别是一个地区计算后数据并不能应用在其他地方的塔式太阳能热发电系统上，因此大规模产业化有很大困难。
        喜欢发明创造的何开浩先生经过多年的钻研，针对上述所要解决的技术问题发明了一种塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置（专利号200910155646.6）。该装置克服了以往采用空间几何方法计算反射镜聚焦角度中数学模型特别复杂、技术要求高、难以大规模产业化的技术难题，在我国太阳能热发电技术研发上迈出了开创性的一步。

        激光束锁定反射光对准目标

        塔式太阳能热发电系统主要由聚光系统，吸、换热系统，储热系统和发电系统四部分组成，其中聚光系统包括反射镜、支撑结构、传动装置和跟踪控制系统。一个大型塔式太阳能发电站需要成千上万套定日镜，其成本要占发电站建设总成本的一半以上，而传动装置是定日镜中最关键也是成本最高的部件。定日镜和跟踪控制系统的效率及其成本很大程度上影响热电站的性价比，是构建太阳能热电站中需要着重考虑的因素。
        定日镜的作用是收集太阳辐射能并将其汇聚到集热器处。每个定日镜通过绕轴转动跟踪太阳并将辐射到其表面的太阳能反射到塔顶集热器，完成聚光的目的。塔式太阳能热发电系统采用光—热—电转化的工艺路线，即先将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能。通过太阳能分级分段加热，先采用普通太阳能集热器使水低段加热，再由聚光式太阳能集热器加热至中温，再由跟踪聚光式太阳能高温加热器加热至高温。由高温蒸汽驱动汽轮发电机进行发电，实现高效热电转换。无论从聚光系统的效率、集热效率方面考虑，还是从整个电站的成本角度考虑，在塔式太阳能热电站建设中的核心技术问题，就是如何使定日镜精确地自动跟踪太阳转动，使辐射到其表面的太阳能量最大化。
        针对上述技术问题，何开浩该项专利所采用的技术方案为：塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置，包括激光束发生器、取光投射机构和投射驱动机构；激光束发生器固定设置在围绕高塔的太阳能聚光器上，且位于太阳能聚光器的反射镜的转动中心，各个太阳能聚光器上的激光束发生器依次发出对准高塔太阳能灶的激光束；取光投射机构和投射驱动机构设置在激光束光路附近，取光投射机构由投射反射镜或折射镜组成，由激光束发生器发出激光束时，投射驱动机构驱动取光投射机构运动到激光束的光路上，通过取光投射机构将激光束反射或折射到检光屏上。
        谈到这一专利，何开浩说，这个专利原理很简单，就是根据数学中作辅助线来解几何题目的方法。其中的几何辅助线就是一条从各个定日镜中心射向聚光塔目标的激光束。有了这一条激光束作为辅助线，判断经定日镜反射后的太阳光是否对准目标就变得非常简单。正是因为这一点，它对人们以极低成本超大规模利用太阳能有非常重要的意义。

        把太阳能产业化推向新阶段

        现在全世界都在关注碳排放，从理论上讲，人们所利用的能源全部来源于太阳能是完全够用的，那也只是太阳照射到地球能量里零头中的零头。我国太阳能资源丰富，有条件发展大规模的太阳能热发电。利用目前已有的太阳能热发电技术，仅在我国西部约1.8万平方公里面积的地域就可以产生满足全国当前一年的电能消耗。只是现在的技术利用太阳能成本太高，效率太低。
        成本最低的太阳能利用方式是塔式太阳能热发电。它所用的材料只是玻璃平镜，成本极低。但是30多年来，由于聚光瞄准技术一直没有解决，使得这一极有意义的技术到现在还停留在科学研究阶段。何开浩的这一专利首次解决了这一技术难题，原理和方法都非常简单。从理论分析，光线瞄准非常准确，而且成本也非常低廉，将为大规模普及塔式太阳能热发电铺平道路。
        何开浩的这一发明专利意味着一个全新的开始，将把太阳能热发电技术推向一个新阶段，为百姓创造“光辉灿烂的生活”。




    何开浩，生于1964年，1981年至1984年在浙江省台州卫生学校学中医，毕业后一直在宁波市中医院工作。在多年的工作中，他热爱发明，坚持发明创造，取得了多项专利。