如何應(yīng)對當(dāng)前資源和環(huán)境的緊張，是全球關(guān)注的熱點(diǎn)。去年年底，192個(gè)國家的環(huán)境部長和其他官員們在哥本哈根召開聯(lián)合國氣候會議。今年底，全球氣候大會還要再次在墨西哥城市坎昆召開。人們過多排放的二氧化碳所造成的全球氣候變暖已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類生存，因此，這種會議也被喻為“拯救人類的最后一次機(jī)會”的會議。然而，能源是人類生存與發(fā)展之本。現(xiàn)在社會所使用的能源包括石油、煤炭、天然氣等皆不可再生，而且使用后必然要排放二氧化碳和其他有害物質(zhì)，給環(huán)境帶來污染，所以，有識之士大力呼吁人類不能再用這種模式發(fā)展下去了，我們地球已經(jīng)在“發(fā)燒”了。

      著名美國華裔科學(xué)家朱棣文博士在他的《太陽神計(jì)劃》里說：“即使全用太陽能發(fā)電來滿足全球能源需求，所需的面積也不過才占全部海洋面積2.3%或全部沙漠的51.4%，甚至才是撒哈拉沙漠面積的91.5%?！比绱丝磥恚柲芫哂辛钊朔浅？春玫那熬?。

      只是現(xiàn)在的技術(shù)利用太陽能成本太高，效率太低。在現(xiàn)有的太陽能利用技術(shù)中，成本最低的太陽能利用方式應(yīng)該是美國和以色列上世紀(jì)70年代開始研發(fā)的塔式太陽能熱技術(shù)。它所用的材料只是玻璃平而鏡，材料的成本極低，要超大規(guī)模利用太陽能是完全有條件的。但是30多年來，由于聚光瞄準(zhǔn)技術(shù)一直沒有解決，使得這么好的塔式太陽能熱利用技術(shù)到到現(xiàn)在還停留在科學(xué)研究階段，一直沒有很好利用而造福人類。我們中國科學(xué)院何祚庥院士最近寫了一篇文章《物理學(xué)與調(diào)整能源構(gòu)》也提到這一技術(shù)。他是這樣寫的：塔式發(fā)電的原理是：將集熱器放在某一高塔，四周放置能跟蹤太陽的日光反射裝置，并將陽光聚焦在某一聚光器上。優(yōu)點(diǎn)是聚光比高，集熱器溫度高，熱交換路程短，熱損失小，因而系統(tǒng)的綜合效率也高。但由于結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜，技術(shù)要求也高，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化有很大困難?！?/p>

      何開浩還介紹：前一時(shí)期，由國家863計(jì)劃所支持的，在北京延慶地區(qū)興建的，功率為1兆瓦的“塔式”熱發(fā)電試驗(yàn)站，在已造好的6臺定日鏡中，就有一臺定日鏡，被6級左右的大風(fēng)吹倒！原因是其鏡面是10m×10m的面積。一個(gè)自然的想法是，用自適應(yīng)光學(xué)的聚光方法來改造重而大但“弱不禁風(fēng)”的定日鏡。

      而何開浩的專利發(fā)明“塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準(zhǔn)裝置”，就是用來解決塔式太陽能熱電站里面聚光瞄準(zhǔn)技術(shù)難題的。

      何開浩的該項(xiàng)專利所采用的技術(shù)方案為：塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準(zhǔn)裝置，包括激光束發(fā)生器、取光投射機(jī)構(gòu)和投射驅(qū)動機(jī)構(gòu)。激光束發(fā)生器固定設(shè)置在圍繞高塔的太陽能聚光器上，且位于太陽能聚光器的反射鏡的轉(zhuǎn)動中心，各個(gè)太陽能聚光器上的激光束發(fā)生器依次發(fā)出對準(zhǔn)高塔太陽能灶的激光束。取光投射機(jī)構(gòu)和投射驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在激光束光路附近，取光投射機(jī)構(gòu)由投射反射鏡或折射鏡組成，在激光束發(fā)生器發(fā)出激光束時(shí)，投射驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動取光投射機(jī)構(gòu)運(yùn)動到激光束的光路上，通過取光投射機(jī)構(gòu)將激光束反射或折射到檢光屏上。

      談到該項(xiàng)專利，何開浩介紹說：“這個(gè)專利技術(shù)原理很簡單，首先是根據(jù)數(shù)學(xué)中作輔助線來解幾何題目的方法。其中的幾何輔助線就是一條從各個(gè)定日鏡中心射向聚光塔目標(biāo)的激光束。有了這一條激光束作為輔助線，判斷經(jīng)定日鏡反射后的太陽光是否對準(zhǔn)目標(biāo)就變得非常簡單。原理雖簡單，但意義重大。其次，我的專利的實(shí)施方法特別簡單。特別是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)、電子數(shù)碼技術(shù)突飛猛進(jìn)、一日千里。我這一專利其實(shí)可以利用一個(gè)數(shù)碼相機(jī)（或者30—50元就能在商場上買到的數(shù)碼攝像頭）再加一個(gè)激光筆就可以安裝我這個(gè)專利的裝置了”。

      這樣安裝的原理非常簡單，就是利用平行光線通過凹面鏡反射或者凸透鏡折射會在焦點(diǎn)處聚集成一點(diǎn)的這一原理。由于太陽光不是絕對的平行光線，所以在焦點(diǎn)處聚集成的是個(gè)圓斑，而激光束能聚焦成一點(diǎn)。檢測激光束聚焦成的這一點(diǎn)是否在太陽光聚集成的圓斑中點(diǎn)即可。只是太陽光和激光束聚焦后光線非常強(qiáng)，前面需要加遮光片擋去絕大部分光線。（當(dāng)然，當(dāng)這種技術(shù)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的時(shí)候，不可能再直接拿數(shù)碼相機(jī)或者數(shù)碼攝像頭來用了。應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢測太陽光和激光束這種強(qiáng)光的特點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)。）

      實(shí)施方法簡單，實(shí)施成本低廉，用在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化上是明智之舉。但是何開浩的創(chuàng)新思維再次迸發(fā)，他指出，收集太陽能最好的地方應(yīng)該是在建筑物的屋頂和墻面，這樣可以做到坐在家里就能發(fā)電，還不占用土地。然而這樣一來，安裝在屋頂或者墻面上的定日鏡應(yīng)該是越小越好的。定日鏡小了，轉(zhuǎn)動就靈活，受風(fēng)力影響也小。但是定日鏡小了，每個(gè)定日鏡安裝一個(gè)這種目標(biāo)瞄準(zhǔn)檢測裝置，這樣這種目標(biāo)瞄準(zhǔn)檢測裝置就要安裝非常多，這可是一項(xiàng)不小的成本。使用平面鏡或者三棱鏡做成光線投射裝置，把大量定日鏡里需要檢測的光線，投射到一處進(jìn)行一個(gè)一個(gè)的檢測?？梢宰龅酱罅康亩ㄈ甄R共用一個(gè)目標(biāo)瞄準(zhǔn)檢測裝置（也就是圖１上面的檢光屏），這樣就無需在每個(gè)定日鏡都安裝目標(biāo)瞄準(zhǔn)檢測裝置，從而可以降低成本。

      可以這么說，有了一條激光束來做瞄準(zhǔn)的參照光線，目標(biāo)瞄準(zhǔn)檢測裝置的實(shí)施方式可以有多種多樣，千變?nèi)f化，上面說到的只是其中幾種而已。其中最關(guān)鍵的核心方法，就是利用一條激光束來做瞄準(zhǔn)的參照光線。這個(gè)專利方法是原理簡單明確、實(shí)施方法簡單易行、瞄準(zhǔn)可以保證精確，困擾人們30多年的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的目標(biāo)瞄準(zhǔn)困難問題可以輕松得到解決了。為人們大規(guī)模利用太陽能來解決我們的能源問題，提供一個(gè)簡單易行的方法。

      塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的突破，為我國太陽能的開發(fā)利用及推廣，開辟了一條全新的途徑?？梢灶A(yù)見，如果此創(chuàng)新成果得到科學(xué)有力地推廣，將會有效的解決能源緊張及能源帶來的環(huán)境問題，并有可能刷新現(xiàn)有能源的使用格局。