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    线性菲涅尔式太阳能热发电技术状况分析

太阳能发电分为光伏发电和光热发电两类,其中,光热发电分为塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式4种。线性菲涅尔式太阳能热发电技术以其成本低、与常规火电结合容易的优势,成为国内外企业争相进行布局的热点领域。该技术虽然目前仍处于商业示范阶段,但申请数据较为活跃。
本文以线性菲涅尔式太阳能热发电企业在中国提交的申请数据为样本,阐述和分析太阳能热发电技术在中国的申请现状、申请人分布情况,以及现有技术申请热点,以期为我国相关领域的研究提供参考和建议。
我国申请状况分析

笔者在国内数据库(CPRSABS,CNABS,CNTXT)中进行全面检索,采集到的申请优先权晚于1990年1月1日,检索日期截至2015年6月30日,检索涉及的关键词包括太阳能、光热、热发电、菲涅尔、反射镜、吸热器、跟踪控制、运行控制、维护等。笔者利用IPC分类号加关键词的方式进行检索,后期通过人工筛选后获得相关申请。截至2015年6月30日,笔者共检索到涉及线性菲涅尔式太阳能热发电领域的申请127件。需要说明的是,由于申请公开的滞后性,2015年的样本数据不完整。因此以下分析图表中有关2015年申请量的下降曲线可能是由于样本数据不完整所造成。

笔者经过文献检索发现,我国线性菲涅尔式太阳能热发电技术起步较晚,2009年以前的申请数量非常少,2006年和2007年各有1件相关申请。2009年至2012年,申请数量逐年增加并达到顶峰,从2013年开始下降。总体上看,线性菲涅尔式太阳能热发电技术呈现跌宕式增长态势,如图1所示。需要说明的是,由于申请公开的滞后性,图1中2014年数据下滑的部分原因是由于当年统计数据不完整,并不能真实反映这一年的实际申请数据。我国线性菲涅尔式太阳能产业发展与世界整体发展相适应,在2011年之后进入高速发展时期。但是受到近两年国家相关政策导向的影响,我国相关申请数量有所回落。
笔者通过分析各国申请人在中国提交的申请发现,中国线性菲涅尔式太阳能热发电技术发展相对成熟,已成为该技术发展较快的国家之一。线性菲涅尔技术是光热发电技术中相对较新的技术,因此国外企业并没有将其作为研发重点,有的还以商业秘密的形式进行保护,公开的技术很少,在中国的布局还不完善。近年来,我国光伏产业受到很多贸易冲击,因此相关部门非常重视光热产业的开发,从而带动了线性菲涅尔式太阳能热发电的市场推广和产业发展。
从国内申请人的类型分布来看,企业是该领域创新的主体。我国企业提交的线性菲涅尔式太阳能热发电技术的申请量为102件,约占我国总申请量的80%,个人申请人提交的申请量为14件,约占11%,我国高等院校及科研院所提交的相关申请数量仅为11件,约占9%。企业申请量较多,一方面说明该行业依托研发终走向了商业化推广,经济价值考量和知识产权保护并重是该技术主要的研发策略;另一方面,我国政府近年来对相关企业进行大力扶持,不断激励企业在这方面的技术创新。该技术研发的资金投入较大,其中又涉及很多机械制造方面的内容,可能并不是高等院校和科研机构的研究重点。
加强创新推进行业发展
笔者根据文献检索发现,中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、兰州大成科技股份有限公司(含下属公司)、金华金大光能科技有限公司、北京兆阳能源技术有限公司、皇明太阳能股份有限公司是我国发展线性菲涅尔式太阳能热发电技术的重点企业,这5家公司在国内提交的申请数量分别为40件、36件、26件、14件、12件。
目前,该技术在国内的布局重点集中在反射镜及反射镜系统、吸热集热结构、跟踪控制、系统及系统维护4个方面。其中,吸热集热结构方面的申请量多,为45件,主要是由于该领域的申请人很早就从事集热管的开发、生产,具备一定的技术积累。同时,集热技术的通用性较强,在清洁能源日益成为研发主流的今天,其必然成为与新技术结合的热点领域。反射镜及反射镜系统方面的申请为37件,反射镜是线性菲涅尔式太阳能热发电技术的重点,更是技术难点,我国企业争相在此领域进行布局,力争成为核心技术的上游赢家。在跟踪控制技术方面,由于线性菲涅尔式太阳能热发电技术与槽式热发电技术有很多相似之处,可以直接借鉴的技术较多,因此我国企业在该领域的布局较少。
与其他太阳能热发电系统相比,线性菲涅尔式太阳能热发电系统结构紧凑,其太阳能聚光集热装置占地面积小,加工制造聚光集热装置所需的构件形式不多,容易实现标准化,适合批量生产;用于聚焦太阳光的抛物面聚光器或平面反射镜的加工简单、耗材少、制造成本较低。目前,世界上线性菲涅尔式太阳能热发电系统已完成了示范运行,正在逐步进行商业化推广。因此,对我国相关企业来说,线性菲涅尔式太阳能热发电技术在目前的技术条件下具有很好的实用性和可行性。虽然线性菲涅尔式太阳能热发电技术已经不是国外的研究重点,但是在我国还具有一定的市场和发展空间。
通过以上分析可知,我国研发性的企业在该技术领域提交的申请较多,但相关的市场转化率不高。因此,国内企业仍需加大技术创新力度,提高申请的质量,从技术创新和产学研结合上找出路。国内企业可通过不断的技术改进和经验积累,形成自己的核心竞争力,提高意识,加强知识产权运用和管理,以推进我国线性菲涅尔式太阳能热发电技术的进一步发展。

 
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