中新網(wǎng)包頭8月22日電 題：內(nèi)蒙古八旬物理學(xué)者“追日”三十余載將原創(chuàng)理論用于光伏發(fā)電

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中新網(wǎng)記者 烏婭娜

“我學(xué)了一輩子物理，能夠用物理方法推導(dǎo)出一條自然規(guī)律的數(shù)學(xué)方程，是一件很幸運(yùn)的事情?！苯衲?1歲的李杰吾語重心長地說。

站在自己耗費(fèi)三十余年心血研發(fā)的微聚光光伏發(fā)電機(jī)前，李杰吾看著與太陽同步轉(zhuǎn)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(fā)電量，如果是高倍聚光，還會大大提高光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率，而物理雙軸跟蹤已能實(shí)現(xiàn)科學(xué)、可靠、簡單、免維護(hù)的長期持續(xù)對準(zhǔn)太陽?！?/p>

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(yè)后，響應(yīng)國家支援邊疆的號召來到內(nèi)蒙古，從此扎根在包頭。

在李杰吾還是學(xué)生時(shí)，就對物理產(chǎn)生了極大興趣，并堅(jiān)定了“畢生不斷學(xué)習(xí)和探索，用物理和數(shù)學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律并應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，從而改變?nèi)祟惿睢钡闹驹?，他也是這么做的。

1964年，李杰吾大學(xué)剛畢業(yè)就在《物理通報(bào)》上連續(xù)發(fā)表兩篇有關(guān)表面張力的論文，都給出了物理結(jié)論及其數(shù)學(xué)表達(dá)式，從此開始了他的科研歷程。從高中物理教師到大學(xué)物理教授，李杰吾和一個(gè)又一個(gè)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(diǎn)重新驗(yàn)算、梳理和解釋。

此后，李杰吾帶領(lǐng)學(xué)生研制晶體管全套生產(chǎn)設(shè)備并生產(chǎn)成功二極管；提出液體薄膜的四條力學(xué)規(guī)律；撰寫大學(xué)函授教程《電磁學(xué)概要》引導(dǎo)學(xué)生探討“場”與“路”的統(tǒng)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(shí)候愛人上大學(xué)，我每天騎自行車往返學(xué)校幾十公里，照顧完孩子，半夜搞研究、備課，每天就睡三四個(gè)小時(shí)?！崩先说难凵裰袇s透露出堅(jiān)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?！?/p>

1982年，李杰吾關(guān)注到光伏發(fā)電，并組成聚光光伏課題組開始進(jìn)行光伏增效降本的科研歷程。1990年，他帶領(lǐng)課題組研制成功“100瓦聚光跟蹤光伏系統(tǒng)”，被評為包頭市科技進(jìn)步一等獎并列入國家級火炬計(jì)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(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中的雙軸跟蹤理論，因?yàn)槭墙⒃诩傧氲奶烨蚋拍畹幕A(chǔ)上，涉及6個(gè)參量和5個(gè)方程，計(jì)算紛繁復(fù)雜，系統(tǒng)成本高、可靠性低且難維護(hù)?！拔乙庾R到能將對日跟蹤減少到一個(gè)公式，在實(shí)踐當(dāng)中達(dá)到多獲得太陽光能量、提高光電轉(zhuǎn)換效率和節(jié)省土地占用面積的目的。”

基于此，李杰吾自己組建科研團(tuán)隊(duì)、自籌經(jīng)費(fèi)、自制立體模型、探索跟蹤理論、研制微聚光光伏發(fā)電機(jī)……

就這樣“追日”三十余年后，李杰吾發(fā)現(xiàn)了地球上任何一點(diǎn)觀察太陽運(yùn)動軌跡的普遍規(guī)律及其數(shù)學(xué)方程，即物理對日雙軸跟蹤理論，“在這個(gè)理論中，只需時(shí)間一個(gè)自變量，代入一個(gè)方程式，就可以在任意一個(gè)十級風(fēng)以下的地區(qū)，實(shí)現(xiàn)光伏組件晝夜連續(xù)的準(zhǔn)確跟蹤太陽?！崩罱芪峤忉屨f。

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

國家發(fā)展和改革委員會能源研究所研究員王斯成評價(jià)道：“看到李杰吾教授做的樣機(jī)，沒有想到有這么多的創(chuàng)新點(diǎn)，用一套驅(qū)動就實(shí)現(xiàn)了雙軸高精確跟蹤，可靠性也非常強(qiáng)，希望能夠?qū)⑦@套技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，把我們國家的光伏應(yīng)用水平推向新高度。”

此后至今，李杰吾沒有停下腳步，不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將這一理論和技術(shù)進(jìn)一步完善與標(biāo)準(zhǔn)化。

在李杰吾研發(fā)的微聚光光伏發(fā)電機(jī)上，不停轉(zhuǎn)動的電表顯示，這臺發(fā)電機(jī)已向國家電網(wǎng)輸送了5312千瓦時(shí)的電量。

標(biāo)簽： 光伏發(fā)電