中新網包頭8月22日電 題：內蒙古八旬物理學者“追日”三十余載將原創理論用于光伏發電

(資料圖片)

中新網記者 烏婭娜

“我學了一輩子物理，能夠用物理方法推導出一條自然規律的數學方程，是一件很幸運的事情。”今年81歲的李杰吾語重心長地說。

站在自己耗費三十余年心血研發的微聚光光伏發電機前，李杰吾看著與太陽同步轉動的光伏板，向記者解釋道：“只要雙軸跟蹤真正可靠，加上微量聚光就會大大提高組件的發電量，如果是高倍聚光，還會大大提高光伏組件的光電轉換效率，而物理雙軸跟蹤已能實現科學、可靠、簡單、免維護的長期持續對準太陽。”

李杰吾是湖南新化人，烈士之子。1962年在湖南師大物理系畢業后，響應國家支援邊疆的號召來到內蒙古，從此扎根在包頭。

在李杰吾還是學生時，就對物理產生了極大興趣，并堅定了“畢生不斷學習和探索，用物理和數學知識去發現自然規律并應用于實踐當中，從而改變人類生活”的志愿，他也是這么做的。

1964年，李杰吾大學剛畢業就在《物理通報》上連續發表兩篇有關表面張力的論文，都給出了物理結論及其數學表達式，從此開始了他的科研歷程。從高中物理教師到大學物理教授，李杰吾和一個又一個課題“較勁”，甚至還從教科書里“找茬”，對書中沒講透徹的知識點重新驗算、梳理和解釋。

此后，李杰吾帶領學生研制晶體管全套生產設備并生產成功二極管；提出液體薄膜的四條力學規律；撰寫大學函授教程《電磁學概要》引導學生探討“場”與“路”的統一理論等等。李杰吾像“開掛”一樣，沒有停下攻克物理難題的腳步。

回憶起那段一邊講課一邊科研的日子，李杰吾哽咽著說：“那時候愛人上大學，我每天騎自行車往返學校幾十公里，照顧完孩子，半夜搞研究、備課，每天就睡三四個小時。”老人的眼神中卻透露出堅毅的目光，笑中帶著淚說：“是真的艱苦，但也覺得真的快樂，生活有奔頭，研究課題讓我的生命充滿無限力量。”

1982年，李杰吾關注到光伏發電，并組成聚光光伏課題組開始進行光伏增效降本的科研歷程。1990年，他帶領課題組研制成功“100瓦聚光跟蹤光伏系統”，被評為包頭市科技進步一等獎并列入國家級火炬計劃，他由此下決心攻克雙軸跟蹤可靠性這一難題。

李杰吾介紹說，目前應用于實踐當中的雙軸跟蹤理論，因為是建立在假想的天球概念的基礎上，涉及6個參量和5個方程，計算紛繁復雜，系統成本高、可靠性低且難維護。“我意識到能將對日跟蹤減少到一個公式，在實踐當中達到多獲得太陽光能量、提高光電轉換效率和節省土地占用面積的目的。”

基于此，李杰吾自己組建科研團隊、自籌經費、自制立體模型、探索跟蹤理論、研制微聚光光伏發電機……

就這樣“追日”三十余年后，李杰吾發現了地球上任何一點觀察太陽運動軌跡的普遍規律及其數學方程，即物理對日雙軸跟蹤理論，“在這個理論中，只需時間一個自變量，代入一個方程式，就可以在任意一個十級風以下的地區，實現光伏組件晝夜連續的準確跟蹤太陽。”李杰吾解釋說。

2018年11月，李杰吾在《太陽能學報》發表論文《主動對日雙軸跟蹤的物理理論》，并成功發明了與該理論相符的整套物理雙軸跟蹤技術。

國家發展和改革委員會能源研究所研究員王斯成評價道：“看到李杰吾教授做的樣機，沒有想到有這么多的創新點，用一套驅動就實現了雙軸高精確跟蹤，可靠性也非常強，希望能夠將這套技術實現產業化，把我們國家的光伏應用水平推向新高度。”

此后至今，李杰吾沒有停下腳步，不斷進行實驗，將這一理論和技術進一步完善與標準化。

在李杰吾研發的微聚光光伏發電機上，不停轉動的電表顯示，這臺發電機已向國家電網輸送了5312千瓦時的電量。

標簽： 光伏發電