一种新光伏技术在我国研制成功

李杰吾，湖南新化人，内蒙古科技大学物理学教授，包头市杰华太阳能研究所所长、中国能源学会常务理事。他凭着一颗一辈子做一件有意义的事的决心，三十多年来坚持物理学“复杂源于简单”的研究理念，另辟蹊径，用坚强毅力、智慧和血泪，取得了普通教师远非能取得的重大科研成果――“非对称聚光跟踪光伏系统”。这项发明专利（专利号：200910002758.8）采用主轴指北极星及单电机驱动的二维自动跟踪装置，确保非对称聚光后的常规太阳电池组件数年如一日地时刻正对着太阳，大大提高了发电能力，从而进一步大幅度地降低光伏发电成本。

2013年8-9月间，包头市杰华太阳能研究所的科研人员在昆区青年路14街坊3栋4号，将两块完全相同的195Wp单晶硅光伏组件中的一块以非对称聚光跟踪方式架设于楼房之间的院子里，另一块架设在二楼南向阳台之处，以40度当地纬度角倾斜固定架设；每一块组件都通过并网逆变器与电度表与室内市电电网的插座相通，每天同时向研究所供电。他们将两块电度表的读数按日记录下来，并分别计算这段时期的发电量与对比值。经一段时间的测试对比，采用非对称聚光跟踪系统可使晶体硅光伏组件比按纬度角固定架设时提高2.13倍以上的发电量，从而达到增效降本的目的。

“非对称聚光跟踪光伏系统”能增效降本，主要得益于四项创新核心技术：

第一，单电机带动的二维全自动跟踪装置。其特点是：太阳方位角与高度角两个方向的跟踪，只用一个微电机、一个电子控制器、一套机械减速装置，结构非常简洁，其核心技术单台产业化成本约数百元；微电机的输出力矩由于减速而增大至原来力矩的几万倍，能够确保整机达到抗10级大风的能力；跟踪装置所耗的电量只为该机发电量的0.5%左右；跟踪精度达到方位角±0.5度、高度角±0.8度；工作寿命要求20年以上，密封严实，经过连续两年多的跟踪运转，达到了可基本免维护的程度。

第二，电动机转动角度的精密控制装置。不采用价格数百元的市用步进电机，但照样巧妙地实现了电动机的准确步进目的，成本仅用几十元，而且经得起野外风沙雨雪、严寒酷暑等各种恶劣气候的考验。这是一个经过5年时间发明成功并最终完善的机电一体化电机控制器。

第三，非对称聚光装置。聚光器的非对称安装使整机的正面风阻与背面风阻都比对称安装时大为减少，因而对机架抗风强度的要求可明显降低，且使整机运转空间缩小，占地面积也减少，从三个方面降低了制造成本；被聚光的对象是通用的、高质量的且为价格较低的晶体硅光伏组件，到处可以买到，不用自己生产，而对其质量与价格还可以有所选择，大大减少了企业的固定资产与流动资金投入，使企业运行风险大大降低。

第四，全球可调固定机架。它是一种结构简洁、重心可调、各个方向稳定性极强并方便于全球各地快速架设的可调固定机架，只需十分钟就可以架好，且水泥地基占地很小，施工非常简便。

2013年7月15日，我国出台了《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，完善了国家太阳能电价和补贴政策。到2015年，国内光伏的总装机量将达到3500万千瓦，这是史无前例的大增长。在这样的大好前景下，李杰吾教授的“非对称聚光跟踪光伏系统”若能得到国家相关部门及金融界与大中型企业的支持和合作，定能取得难以估量的社会效益与经济效益，造福于人类。