611 光伏发电智能追日系统的设计(7)

能源之一。

基于当今世界能源问题和环境保护问题已成为全球的一个“人类面临的最大威胁” 的严重问题，该系统的目的是为了更充分的利用太阳能，提高太阳能的利用率而进行的 智能追日系统的研究与发展，这对我们面临的能源问题有重大的意义。同时，太阳能又 是一种无污染的清洁能源，大力发展太阳能，对节约能源，保护环境也具有重大的意义 

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太阳能是一种低密度，间歇性，空间分布不断变化的能源[10]  ，这样的特点对太阳能

的收集和利用提出了更高的要求。尽管各国相继研发出一系列的太阳能装置如太阳能热 水器，太阳能干燥器，太阳能电池等等，但是太阳能的利用还远远不够，究其原因，主 要是对太阳能的利用率不高。就目前的太阳能装置而言，如何最大限度的提高对太阳能 的利用率，仍为国内学者研究的热点问题，解决这一问题可以从以下两个方面着手[11]  ， 一是提高太阳能装置对太阳能量的转换率，二是提高对太阳能的接受效率，前者属于能 量转换领域，还有待研究，而后者则可以利用现有的技术来解决。光伏发电智能追日系 统为解决这一问题提供了可能。 

1.4 国内外研究现状与发展趋势

虽然我国有着十分丰富的太阳能资源，尤其是西部地区由于地理位置较好，太阳辐 射总量很大，但是我国的太阳能事业还处于起步阶段，现在也只是开发了一些小型的太 阳能设备。比如：太阳能热水器，太阳灶，太阳能热发电系统和小型太阳能光伏发电系 统，这些太阳能设备只能满足一小部分人的需要[12]  。

在太阳能跟踪方面，我国在 1997 年研制了单轴太阳跟踪器，完成了东西方向的自 动跟踪，而南北方向则通过手动调节，接收器的接受效率提高了。19998 年美国加州成 功的研究了 ATM 两轴跟踪器[13]  ，并在太阳能面板上装有集中阳光的透镜，这样可以使 小块的太阳能面板硅收集更多的能量，使效率进一步提高。2002年2月美国亚利桑那大 学退出了新型太阳能跟踪装置，该装置利用控制电机完成跟踪，采用铝型材框架结构， 结构紧凑，重量轻，大大扩宽了跟踪器的应用领域。在国内近年来有不少专家学者也相 继开展了这方面的研究，1992 年推出了太阳灶自动跟踪系统，1994 年太阳能杂志介绍 的单轴液压自动跟踪器完成了单向跟踪。

目前，太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多，但是可以概括为以下两种：一种 是光端追从方式，另一种是根据视日运动轨迹追踪；前者是闭环的随机系统，后者是开