[发明专利]光聚变太阳能锅炉

说明书

技术领域：

本发明为一种光聚变太阳能锅炉，属太阳能应用新领域。

背景技术：

生产力的发展和科学发明创造了社会的繁荣，促进了人类的文明和进步，但同时也带来难以挽回的负面影响。据不完全统计，为了发展生产力全人类消耗的能源折合标准煤约15×10¹²kg/年，相当于每秒钟产生1.39×10¹³J/s的热量。人类每年约向大气中排放3×10¹⁰吨的二氧化碳，使陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的平衡受到破坏，结果使大气中二氧化碳的含量每年增加7.5×10⁹吨，形成温室效应，导致全球气候变暖，冰川融化，海平面上升，农作物干枯，洪水肆虐，造成人类生存环境的深度恶化。

如何应对资源和环境的重大挑战，成为全球关注的热点。2010年12月192个国家的环境部长和其他官员在丹麦哥本哈根召开联合国全球气候大会，许多有识之士面对二氧化碳和其他有害物质排放对环境造成的污染大声疾呼，我们的地球母亲已经在“发烧”了，著名天体物理学家史蒂芬·霍金说：“200年后人类将毁灭，因为人类的贪婪和无知”。与会官员继《京都议定书》一期承诺到期后限制二氧化碳排放的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议，被认为是又一具有划时代意义的全球气候协议书，对地球今后的气候变化走向将产生深远的影响，被喻为是“拯救人类的最后一次机会”的会议。因此，低碳经济已不单纯是一个经济问题，也不是商业价值问题，而是关乎拯救地球生态环境，关乎人类生存发展的命运问题！联合国世界末日之钟已几次指向了午夜0点，警示人们只有全人类的共同努力，才能遏制地球环境的恶化！

在深刻反思化石类能源对气候变化危害的同时，人类对风能、潮汐能、太阳能等清洁能源的研究开发一刻也没有停止，尤其是对太阳能的研究更进行了不懈的努力。

开发利用太阳能，首先是具有取之不尽用之不竭的资源基础

太阳作为地球最亲密的伙伴，其直径139.3×10⁴km，是地球直径的109倍，质量1.989×10³⁰kg，为地球质量的33×10⁴倍。太阳中心区不停地进行热核反应，其核心温度156×10⁵℃，表面温度5800℃，并每秒钟向宇宙空间辐射约3.83×10²⁶J/s的能量，虽然日地平均距离15×10⁷km，但地球表面仍能接收到其中22亿分之一的辐射能量，成为地球上光和热的主要来源，仅此22亿分之一，就相当于太阳每年无偿馈送给地球1亿座100亿度的核电厂。正是由于太阳辐射到地球的光和热，才有了地球万物的休养生息，才有了人类的智慧和文明。因此，积极开发和利用太阳能，较之地球上各种生物加化石能源的总和，太阳能是取之不尽，用之不竭的最丰富能源。

二是太阳能利用清洁无害，保护环境，拯救地球

利用太阳能无需附加任何燃料，纯粹是光和热、光和电的能量转换，不必担心二氧化碳排放，非常有利于环境保护，对逐步康复人类的生态环境，实现良性循环具有极其深远的意义。

三是人类对太阳能的开发利用已积累了成熟的技术和成功的经验

受古人类削冰取火的启示，太阳能利用已遍及各个领域，小型太阳能制热技术和产品普及到千家万户，太阳能光伏发电在部分日照条件充裕的边远地区，已经是城市的主供电源。上世纪以来，太阳能热发电已有一定规模。塔式太阳能热发电容量美国已从法国、原联邦德国和意大利的1MW发展到10MW；碟式太阳能热发电系统从上世纪80年代起，美国、德国、西班牙、前苏联也建成了一批容量5～50kW的热发电项目；槽式太阳能热发电系统在美国人John Ericsson采用槽形抛物面太阳能集热装置驱动了一台热风机的基础上，国际能源机构9个成员国共同完成了了一项总功率500kW的示范试验，随后，美国和以色列联合组成的LUZ国际公司在美国南加州建造了第一座商业化槽式太阳能电站，之后至1991年一共建造了9个柱形抛物槽镜分散聚光系统的太阳能热发电站，总装机容量为353.8MW，是世界上规模最大、成效最高的太阳能发电工程。我国对于槽式太阳能热发电虽然起步较晚，但在中科院和中国科技大学前期实验研究的基础上，已相继建成一批100KW、200KW槽式太阳能热发电项目，中国航天科技集团550MW槽式太阳能热发电站项目计划总投资110亿元，已获得国家“863”和国防科工委研发经费支持，将在内蒙达旗展旦召苏木境内开工建设。