988太陽(yáng)能自動(dòng)定向跟蹤節(jié)能裝置(節(jié)能試太陽(yáng)能路燈)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1、太陽(yáng)能自動(dòng)定向跟蹤節(jié)能裝置節(jié)能試太陽(yáng)能路燈產(chǎn) 業(yè) 化 項(xiàng) 目可 行 性 研 究 報(bào) 告工程單位 ：遼寧百通藥業(yè)股份 工程負(fù)責(zé)人：劉國(guó)志 聯(lián) 系 人 ：趙麗梅聯(lián)系 ：一、工程內(nèi)容1.1、工程工作范圍太陽(yáng)能自動(dòng)定向跟蹤節(jié)能裝置主要內(nèi)容是將光電檢測(cè)技術(shù)、光電定位自動(dòng)跟蹤技術(shù)和機(jī)電控制技術(shù)相結(jié)合，采用四象限光電自動(dòng)跟蹤方式，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能采集系統(tǒng)的低能耗精確定向跟蹤，到達(dá)節(jié)能目的。同時(shí)采用單電機(jī)多維控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由一臺(tái)電機(jī)控制完成垂直和水平兩個(gè)自由度跟蹤運(yùn)動(dòng)，可降低跟蹤系統(tǒng)能耗和本錢(qián)。并且利用傳感檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和電源逆變技術(shù)，實(shí)現(xiàn)充電進(jìn)程控制、放電進(jìn)程控制、跟蹤過(guò)程的控制，為完成太陽(yáng)能12伏直流電

2、壓到220伏正弦交流電壓的轉(zhuǎn)換及太陽(yáng)能供電系統(tǒng)與市電的并網(wǎng)做前期準(zhǔn)備，從而實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)對(duì)常用電器供電和長(zhǎng)期陰天下雨無(wú)陽(yáng)光時(shí)不間斷供電。太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)有負(fù)載局部也就是說(shuō)的光源，一般用的是led的光源，太陽(yáng)能電池板發(fā)電局部，蓄電池儲(chǔ)電局部，控制器控制器電路的局部，燈桿，和附件。其中負(fù)載局部、太陽(yáng)能電池、蓄電池、燈桿及附件都是很成熟技術(shù)及市場(chǎng)，完全由市場(chǎng)優(yōu)中選優(yōu)供給，不單獨(dú)制造。本工程重點(diǎn)依托自己專(zhuān)有核心技術(shù)自動(dòng)跟蹤及控制電路生產(chǎn)各種型號(hào)路燈、草坪燈等。1.2、目的及意義：太陽(yáng)能接收設(shè)備以位置固定方式接收太陽(yáng)光的這種接收方式，接收設(shè)備只在中午與太陽(yáng)光保持垂直，太陽(yáng)能接收效率低下。如果讓接收

3、設(shè)備全天與太陽(yáng)光始終保持垂直，理論計(jì)算說(shuō)明：定向跟蹤的使用與常規(guī)的非定向跟蹤裝置相比，可使太陽(yáng)能采集效率提高25%以上。目前太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)主要是接收效率之爭(zhēng)?？梢?jiàn)提高太陽(yáng)能接收效率對(duì)整個(gè)行業(yè)重要程度。太陽(yáng)能作為未來(lái)清潔、高效、永不衰竭的綠色能源之一，是解決環(huán)境污染與能源問(wèn)題的最正確途徑之一。太陽(yáng)能技術(shù)近年應(yīng)用越來(lái)越廣泛，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為新能源市場(chǎng)中成長(zhǎng)速度最快的領(lǐng)域。二、國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)情況我國(guó)是一個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。2006 年一次能源消費(fèi)總量為24.6 億噸標(biāo)煤，比2005 年增長(zhǎng)9.3%。一次能源品種的消費(fèi)構(gòu)成比例為：煤炭占69.7%、石油占20.3%、天然氣占3.0%、水電占6

4、.0%，核電 0.8%，其他0.2。煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中比例超過(guò)2/3，而比擬清潔的化石燃料如石油和天然氣比例較小，與世界能源結(jié)構(gòu)形成鮮明對(duì)照。這種情況給我國(guó)能源需求和開(kāi)展帶來(lái)很大壓力。2021年中國(guó)能源消費(fèi)總量28.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比上年增長(zhǎng)4.0%。2021年中國(guó)煤炭消費(fèi)量27.4億噸，增長(zhǎng)3.0%；原油消費(fèi)量3.6億噸，增長(zhǎng)5.1%；天然氣消費(fèi)量807億立方米，增長(zhǎng)10.1%；2006 年，中國(guó)的原油進(jìn)口到達(dá)1.5 億噸，約占中國(guó)原油總需求量的45；2021年中國(guó)石油產(chǎn)品進(jìn)口大幅增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)石油消費(fèi)對(duì)外依存度到達(dá)49.8，比上年提高1.4個(gè)百分點(diǎn)。近年來(lái)，我國(guó)石油消費(fèi)年平均增長(zhǎng)率高達(dá)6.8。

5、面對(duì)不斷增長(zhǎng)的需求，我國(guó)石油對(duì)外依存度不斷攀升，所面臨的石油風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大。中國(guó)天然氣的進(jìn)口量也在逐年增加。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)亟待改善，但任務(wù)非常艱巨。我國(guó)有豐富的太陽(yáng)能資源，為大力開(kāi)展太陽(yáng)能太陽(yáng)能發(fā)電提供了有利條件,為從戰(zhàn)略上徹底改善能源結(jié)構(gòu)和能源的可持續(xù)開(kāi)展提供了有利條件。2006年，我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量370MW，產(chǎn)能1200MW，同比增長(zhǎng)180%；2007年產(chǎn)量達(dá)1200MW，占世界總產(chǎn)量的30%，產(chǎn)能達(dá)3000MW歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(EPIA)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：2021年全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)6.85GW，增速近100%，而2007年的產(chǎn)量為3.44GW。他們估計(jì)，2021年因大環(huán)境影響，太陽(yáng)能行

6、業(yè)增速將大大下降，但仍將保持約10%增長(zhǎng)的增速，也就是2021年太陽(yáng)能電池產(chǎn)量將到達(dá)約7.5GW，2021年太陽(yáng)能電池產(chǎn)量將長(zhǎng)56%。 中國(guó)太陽(yáng)能網(wǎng)2009年08月13日?qǐng)?bào)告預(yù)測(cè)，電池制造能力今年將到達(dá)170億千瓦，到2021年將超過(guò)420億千瓦，增長(zhǎng)率為49%。當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的瓶頸時(shí)，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)行“陽(yáng)光方案，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的新動(dòng)力。太陽(yáng)能作為一種可再生的新能源，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。中國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能利用前景廣闊。中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，經(jīng)過(guò)30多年的努力，已迎來(lái)了快速開(kāi)展

7、的新階段。在“光明工程先導(dǎo)工程和“送電到鄉(xiāng)工程等國(guó)家工程及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛開(kāi)展。到2007年年底，全國(guó)光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量到達(dá)10萬(wàn)千瓦，2021年太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量到達(dá)了200萬(wàn)千瓦。2021下半年以來(lái)，金融風(fēng)暴危及到中國(guó)，讓光伏企業(yè)深受影響：訂單減少，多晶硅價(jià)格下降。這次金融危機(jī)的影響是深遠(yuǎn)的，但太陽(yáng)能以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，決定了它的開(kāi)展趨勢(shì)并沒(méi)有也不可能改變。2021年國(guó)家出臺(tái)的政策將推動(dòng)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)開(kāi)展，在我國(guó)政府強(qiáng)有力的政策引導(dǎo)下，光伏產(chǎn)業(yè)不僅讓國(guó)內(nèi)企業(yè)看到了機(jī)遇，而且已經(jīng)吸引了世界的目光。國(guó)務(wù)院總理溫家寶于2009年11月25日主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，

8、研究部署應(yīng)對(duì)氣候變化工作，決定到2021年中國(guó)控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)，并提出相應(yīng)的政策措施和行動(dòng)。會(huì)議決定，到2021年中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%45%。中國(guó)科學(xué)院黨組已正式批準(zhǔn)啟動(dòng)實(shí)施太陽(yáng)能行動(dòng)方案，該方案以2050年前后太陽(yáng)能作為重要能源為遠(yuǎn)景目標(biāo)，并確定了2021年分布式利用、2025年替代利用、2035年規(guī)模利用三個(gè)階段目標(biāo)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)展前景廣闊。 太陽(yáng)能生產(chǎn)廠家目前有很多家，目前都集中在此產(chǎn)業(yè)上游產(chǎn)品太陽(yáng)能電池上，目前國(guó)內(nèi)根本飽和，但是下游具體應(yīng)用領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)才剛剛開(kāi)始。雖然太陽(yáng)能發(fā)電、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能路燈等開(kāi)始應(yīng)用，但是面對(duì)中國(guó)巨大開(kāi)展

9、市場(chǎng)，就像房地產(chǎn)市場(chǎng)一樣，絕不是幾十家生產(chǎn)單位就能壟斷的，會(huì)給此行業(yè)新興企業(yè)帶來(lái)巨大開(kāi)展空間。三、技術(shù)可行性本工程技術(shù)采用北京印刷學(xué)院張博士專(zhuān)利技術(shù)，一次性全部買(mǎi)斷形式實(shí)施。其專(zhuān)利具體情況如下：3.1、技術(shù)路線： 是將光電檢測(cè)技術(shù)、光電定位跟蹤技術(shù)、和機(jī)電控制技術(shù)相結(jié)合，采用分區(qū)跟蹤方式，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能采集系統(tǒng)的低能耗定向跟蹤。同時(shí)采用單電機(jī)多維控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由一臺(tái)電機(jī)控制完成垂直和水平兩個(gè)自由度跟蹤運(yùn)動(dòng)，可降低跟蹤系統(tǒng)能耗和本錢(qián)。并且利用傳感檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和電源逆變技術(shù)，實(shí)現(xiàn)充電進(jìn)程控制、放電進(jìn)程控制、跟蹤過(guò)程的控制，為完成太陽(yáng)能12伏直流電壓到220伏正弦交流電壓的轉(zhuǎn)換及太陽(yáng)能供電系統(tǒng)

10、與市電的并網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)對(duì)常用電器供電和長(zhǎng)期陰天下雨無(wú)陽(yáng)光時(shí)的不間斷供電做準(zhǔn)備工作。3.2、技術(shù)方案：圖 1. 定向跟蹤控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1本課題解決其控制機(jī)構(gòu)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：用一對(duì)互成一定角度的硅光電池將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變?yōu)榕c光強(qiáng)成正比的兩路電信號(hào)，兩個(gè)硅光電池中與太陽(yáng)光夾角較小的一個(gè)，產(chǎn)生的電信號(hào)較強(qiáng)，與太陽(yáng)光夾角較大的一個(gè)，產(chǎn)生的電信號(hào)較弱，當(dāng)兩個(gè)硅光電池與太陽(yáng)光夾角相同時(shí)，產(chǎn)生的電信號(hào)相等。兩路電信號(hào)被送到比擬放大器進(jìn)行放大，在比擬放大器的輸出端產(chǎn)生一個(gè)與兩路電信號(hào)的差值成正比的電信號(hào)。比擬放大器的輸出端電信號(hào)被送到一個(gè)雙值比擬器，該雙值比擬器用來(lái)判斷兩路電

11、信號(hào)誰(shuí)大誰(shuí)小，從而決定電機(jī)的轉(zhuǎn)向，并通過(guò)電機(jī)決定太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。雙值比擬器的輸出端電信號(hào)被送到定時(shí)器和驅(qū)動(dòng)器，該定時(shí)器和驅(qū)動(dòng)器通過(guò)對(duì)雙值比擬器的輸入電信號(hào)進(jìn)行判斷，輸出一個(gè)正或負(fù)電信號(hào)，并通過(guò)定時(shí)器控制該正或負(fù)電信號(hào)的輸出時(shí)間長(zhǎng)短，從而控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間。圖 2. 定向跟蹤控制系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2本課題解決其機(jī)械機(jī)構(gòu)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：在強(qiáng)度很好的箱體內(nèi)，安裝了一臺(tái)電機(jī)、兩個(gè)直齒輪、一個(gè)蝸桿、一個(gè)蝸輪。蝸輪中心和一個(gè)主軸相連，主軸伸出箱體并通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)軸與太陽(yáng)能電池板中心相連。在箱體外固定一個(gè)和主軸同心的圓形管，圓形管下端與箱體固定，上端切割成兩個(gè)對(duì)稱(chēng)圓弧。在主軸上套

12、一個(gè)圓環(huán)，圓環(huán)上對(duì)稱(chēng)的固定兩個(gè)圓柱且兩圓柱平滑的與圓形管上端的圓弧相接。太陽(yáng)能電池板的下端兩邊對(duì)稱(chēng)位置上分別通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)軸與兩個(gè)支桿相連，兩支桿的另一端分別通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)軸與圓環(huán)相連，在兩支桿的限位作用下該圓環(huán)只可沿主軸上下滑動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩個(gè)直齒輪帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪帶動(dòng)主軸并通過(guò)主軸帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板完成水平轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)也帶動(dòng)圓環(huán)并通過(guò)圓環(huán)帶動(dòng)兩圓柱沿圓形管上端的圓弧運(yùn)動(dòng)，從而使圓環(huán)沿主軸上下滑動(dòng)。圓環(huán)沿主軸的上下滑動(dòng)帶動(dòng)支桿并通過(guò)支桿帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板沿太陽(yáng)能電池板的中心完成豎直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)的有益效果是，可由一臺(tái)電機(jī)完成兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，且由蝸桿、蝸輪傳

13、動(dòng)的單向性和不可逆性可實(shí)現(xiàn)良好的抗風(fēng)性能。本錢(qián)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠。3.3、技術(shù)指標(biāo)：由一臺(tái)電機(jī)控制完成垂直和水平兩個(gè)自由度跟蹤運(yùn)動(dòng)，根據(jù)理論計(jì)算可使跟蹤精度保持在5度以?xún)?nèi)。 跟蹤系統(tǒng)全天能耗根據(jù)理論計(jì)算可保持在1瓦以?xún)?nèi)。讓接收設(shè)備全天與太陽(yáng)光保持垂直和以位置固定方式接收太陽(yáng)光的兩種接收方式相比，根據(jù)理論計(jì)算可使太陽(yáng)能接收效率提高20%-25%以上。3.4、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：3.4.1將光電檢測(cè)技術(shù)、光電定位跟蹤技術(shù)和機(jī)電控制技術(shù)相結(jié)合，采用四象限光電跟蹤方式，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能采集系統(tǒng)的低能耗精確定向跟蹤。理論上可使太陽(yáng)能采集效率提高25%-30%。 3.4.2采用單電機(jī)多維控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電機(jī)控制跟蹤系

14、統(tǒng)完成垂直轉(zhuǎn)動(dòng)和水平轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)。可降低跟蹤系統(tǒng)能耗和本錢(qián)。3.4.3利用傳感檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)充電進(jìn)程控制、放電進(jìn)程控制、跟蹤過(guò)程的控制。四、本工程實(shí)施方案 4.1技術(shù)買(mǎi)斷 本工程核心技術(shù)為北京印刷學(xué)院張博士獨(dú)家擁有專(zhuān)利，采取一次買(mǎi)斷合作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化形式。4.2技術(shù)消化對(duì)此專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行全面熟悉，并對(duì)產(chǎn)品制造市場(chǎng)進(jìn)行全面了解。4.3制造樣機(jī)此專(zhuān)利已有樣機(jī)，但外形、美觀、多型號(hào)等還需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步熟悉此市場(chǎng)情況，百通公司將為全面投放市場(chǎng)做準(zhǔn)備。4.4批量生產(chǎn)，投放市場(chǎng)此工程核心局部為自動(dòng)跟蹤和電路控制，此局部為獨(dú)立生產(chǎn)，其他全部采用市場(chǎng)供給。此核心局部可以直接投放市場(chǎng)，也可生產(chǎn)

15、太陽(yáng)能路燈，采取兩步走方案。4.5資金該工程總投資500萬(wàn)，自籌資金450萬(wàn)，申請(qǐng)資助50萬(wàn)。 4.6產(chǎn)業(yè)化實(shí)施后可實(shí)現(xiàn)：年銷(xiāo)售收入5000，利潤(rùn)500萬(wàn)，年繳稅500萬(wàn)。五.結(jié)論此工程非常符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，具有廣闊開(kāi)展前景。雖然國(guó)內(nèi)已有多家生產(chǎn)太陽(yáng)能路燈等廠家，但面對(duì)國(guó)內(nèi)龐大市場(chǎng)，不是幾十家生產(chǎn)單位就能壟斷的，會(huì)像房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司一樣在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間活潑在市場(chǎng)上。產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)后，利用專(zhuān)利技術(shù)加大市場(chǎng)開(kāi)發(fā)力度，將迅速進(jìn)入太陽(yáng)能路燈、交通燈、小區(qū)照明燈等市場(chǎng)很大領(lǐng)域，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新力度，將可能成為產(chǎn)值幾個(gè)億國(guó)內(nèi)大型企業(yè)行列。 遼寧百通藥業(yè)股份公司2021年3月10日 序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注一制冷系統(tǒng)1壓縮機(jī)組4AV10臺(tái)42冷凝器LN-70臺(tái)13貯氨器ZA-1.5臺(tái)14桶泵組合ZWB-1.5臺(tái)15氨液別離器AF-65臺(tái)16集油器JY-219臺(tái)17空氣別離器KF-32臺(tái)18緊急泄氨器JX-108臺(tái)19冷風(fēng)機(jī)KLL-250臺(tái)810冷風(fēng)機(jī)KLD-150臺(tái)411冷風(fēng)機(jī)KLD-100臺(tái)212閥門(mén)套8613電磁閥套614管道及支架?chē)?8.615管道及設(shè)備保溫m32216管道保溫包扎鍍鋅板噸1.617附件