太阳能烘干研究专家

第一篇：太阳能烘干研究专家

1、张璧光

张璧光,女,汉族,1938年生,四川人,中共党员,北京林业大学材料科学与技术学院木材干燥学教授,博士生导师.现任中国能源研究会热力学与工程应用专业委员会委员,中国林学会林产工业分会木材干燥研究会委员,福建农林大学、广西生态工程职业技术学院兼职教授,江苏省“十五”期间高等学校重点学科评审专家;全国第一本干燥学术期刊———《干燥技术与设备》杂志编委.张璧光教授1960 年以优异的成绩毕业于重庆大学热力工程系,分配到北京林业大学任教至今,一直从事热能工程和木材干燥的教学与科研工作.1993 年3 月晋升为教授,1997 年起享受国务院政府特殊津贴,1998 年起任博士生导师.现为北京林业大学木材干燥研究方向的学术带头人.从1960 年至今,张璧光教授已经在教学、科研第一线辛勤耕耘了40 多个春秋,共为木工、林化与环境工程本科生开设过热工学、工程热力学、工业锅炉、压气机与制冷设备等4门课程,授课学生近1500 余人.指导本科生毕业设计55 人.共发表教学研究论文8 篇,获教学奖励4 次,并多次出席全国高校热工教学经验交流会及教学大纲审定会.由于工作突出,1986 年被评为北京林业大学优秀班主任;1989 年获北京林业大学首届优秀教学成果奖;1992年由她主讲的热工课程获全校优秀课程.她指导或合作指导硕士生9 名,博士研究生10 名.为研究生开设了传热传质学、节能原理、干燥介质的热物理性质、木材干燥理论与技术进展4 门课程.张璧光教授累计主编热工学、内燃机等本科生教材3 本,研究生教材1 本(《木材科学与技术研究进展》),主编热工学习题集与题解讲义2 本,各种教学大纲、实验指导书等教学文件10 余份.此外,还参编2 本木材干燥著作,以上累计约90 万字.其中主编的热工学教材(第2 版)1995 年获林业部优秀教材二等奖.张璧光教授从1986 年至2003 年共主持承担国家科研项目7 项,其中国家自然科学基金课题1 项(木材浮压干燥的传热传质),横向课题5 项,研究经费总计110 余万元.在太阳能与热泵除湿干燥技术的研究、木材干燥过程的传热传质的理论研究、短周期工业材干燥技术的研究等方面做出了突出的贡献.获得“热泵除湿干燥机”和“多功能热泵干燥机”两项专利.她主持设计的热泵除湿干燥机及太阳能22除湿联合干燥装置(包括中温和高温型)已推广到全国十几个省市,并销往国外,产生了良好的经济效益.目前在研的科研课题有《: 锯材干燥通用技术条件标准》的编写;“使用高温工质HTR 的热泵用于木材干燥的实验”.1996 年,“TRCW 太阳能22热泵除湿联合干燥系统”获林业部科技进步三等奖;1996 年,“RCG30G高温热泵除湿干燥机”获北京市科技进步三等奖;1997 年“短周期工业材干燥技术的研究”获林业部科技进步二等奖.其中“高温热泵双热源除湿与太阳能组合干燥技术”为该课题的子专题2 ,专题排第三,子专题排第一;1998 年“短周期工业材干燥技术的研究”获国家科技进步三等奖,专题排第三;1996 年获北京林业大学科技先进个人奖;2003 年主持的国家自然科学基金项目———“木材浮压干燥过程的传热传质”获北京林业大学科技奖.张璧光教授累计发表学术论文110 余篇,其中第一作者为60 余篇,第二作者40 篇.论文中的英文稿15 篇.近10 年来出席各种国际学术会议,进行国际学术交流并宣读论文9 次.出席国内有关干燥、传热、热泵技术与教学研究等各种学术会议达30 余次.20 世纪60 年代和80 年代,张璧光教授先后参与学校热工实验室的新建和复建工作.20 世纪80年代中期至90 年代中期利用科研经费先后主持建成了两个科研用的太阳能22除湿干燥室,总投资40余万元,总建筑面积约180 m2.2000 年底至2002 年,主持建成了国内一流水平的含有多种方法的多功能干燥实验室.该实验室使用面积约120 m2 ,现已接待本科生毕业设计实验30 余人,硕士研究生6 名,博士研究生5 名.并已接待国内外来宾200 余人参观.2、高建民（师从张璧光）

高建民，男，1956年，教授，教研室主任，博士生导师，个人简介教育经历：

1978年-1982年，北京林学院，森工系，本科/学士，习宝田副教授;

1987年-1991年，北京林业大学，森工学院，研究生/硕士，戴于龙教授。

1999年-2004年，北京林业大学，材料科学与技术学院，研究生/博士，张璧光教授。

学科兼职：

中国林学会木材工业分会理事、木材科学分会委员、木材工业分会木材干燥研究会副会长，中国林产工业协会常务理事，中国木材保护工业协会专家委员会委员，中国通用机械行业协会干燥分会技术委员会委员。

研究领域：木材干燥技术、木材功能性改良、木材综合利用

获奖情况：主要参加的“RCG30G高温热泵除湿干燥机研制”项目获北京市科技进步三等奖、“短周期工业材木材干燥技术的研究”项目获林业部科技进步二等奖、国家技进步三等奖。

主要科研工作及成果：先后主持和参加的各级科研项目40余项，代表性科研项目有：“小径原木干燥技术的研究”、“三角枫变色与诱发变色技术的研究”、“RCG30G高温热泵除湿干燥机研制”、“八五”国家攻关专题：“短周期工业材木材干燥技术的研究”和“十一五”国家科技支撑计划专题：“木材高效节能干燥和热能回收技术”、国家自然科学基金项目“木材在干燥过程中的诱发变色”、“高性能防弹碳化硅木陶瓷制备”、“木材热诱发变色过程中发色体系形成的化学机理”、“基于汉麻杆芯的新型防化材料及其对化学战剂的自解吸机理”北京市重点实验室项目“京郊农作物秸秆炭化过程与产物的应用研究”等。在国内外学术期刊上共发表研究论文100余篇，其中SCI收录6篇、EI收录10篇;参编木材干燥行业标准《锯材干燥设备通用技术条件(LY/T1798-2008)》和《木材干燥室(机)型号编制方法(LY/T 1603-2002)》2项;申请发明专利12项，授权2项;主编或参编了《实用木材干燥技术》、《中国林业工程》、《现代干燥技术》等。

主要教学工作及成果：主编了国家“十一五”规划教材《木材干燥学》，参编了研究生教材《木材科学与技术研究进展》;承担本科生必修课程《木材干燥学》、《名师讲堂》、《专业概论》，选修课程《木材干燥学》;承担研究生学位课程《木材加工新技术》;先后指导硕士研究生29名，博士研究生4名。

3、林文贤

林文贤，男，1964年2月生，湖北麻城人，博士后，云南师范大学太阳能研究所教授。主要从事浮力射流和自然对流的数值模拟计算与理论分析、太阳能辐射理论和资源分布、太阳能热利用等领域研究。曾主持承担国家自然科学基金资助项目3项，教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目1项，云南省自然科学基金资助项目5项；已发表论文86篇，其中40篇被SCI收录，35篇被EI收录，29篇论文被引用113次；1998年入选首批“云南省中青年学术和技术带头人”；2002年受聘担任“云南省高等学校特聘教授”；1992年获国务院颁发“政府特殊津贴”；1990年被云南省人民政府授予“云南省有突出贡献的优秀专业技术人才”称号（二等奖）；4项研究成果分别获得云南省科学技术奖（二等奖、三等奖）和云南省科技进步奖（三等奖）；1项研究成果于1993年获云南省教委科研成果奖（二等奖）。

4、钱珊珠

出生日期： 1964-12-27 职称：副教授

时间： 2003 年 5 月

专业：农业电气化及自动化

最后学历：硕士研究生

学位：工学硕士

毕业时间： 2001 年 7 月

毕业院校： 内蒙古农业大学

学术兼职和专业经历：

1983 年 9 月至 1987 年 7 月，内蒙古师范大学物理系物理专业；

1987 年 7 月至 1999 年 4 月，内蒙古农牧学院机电工程系，任教；

1999 年 4 月至今，内蒙古农业大学机电工程学院任教。

1997 至 2001 年，获工学学士学位，专业农业机械化；

研究方向 ：主要从事电气工程及其自动化和农业电气化与自动化专业的教学科研工作。

主讲课程： 主要给本科生讲授《电路原理》、《电路测试与仪器》、《电磁场》、《微机原理及应用》和《单片机原理及接口技术》等课程，给研究生讲授《电网络理论》课程。

5、云南师大能太阳能研究所

云南师大能源与环境科学学院（太阳能研究所）是集教学、科研及产业化开发为一体的多功能型科研教学单位，是国内最早开展太阳能研究的单位之一，主要培养以太阳能和生物质能为主的新能源和可再生能源利用、农业生物环境及节能技术等相关领域的教学科研及技术开发应用人才。现有“农业建筑环境与能源工程”和“再生资源科学与技术”两个本科专业、“农业生物环境与能源工程”专业硕士和博士授权点，是云南省“农业生物环境与能源工程”研究生教育创新联合培养基地、云南省高新技术人才培养基地；是云南省太阳能协会的挂靠单位。学院建有可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室、云南省农村能源工程重点实验室、国家太阳能热水器检测中心、云南省高校太阳能工程中心；拥有2000余万元先进的教学科研设备及将在呈贡校区建设2万余平方米的集光伏光热应用示范的能环学院科研教学大楼。

学院师资力量雄厚，有教授、研究员14人、副教授、副研究员22人，其中，博士生导师6人、新世纪百千万人才工程国家级人选1人、教育部新世纪优秀人才人选1人，国家级有突出贡献专家1人，全国优秀教师2人，国家和云南省有突出贡献专家5人，云南省学术技术带头人6人，省级特聘教授1名。近年来，承担国家973、863计划、国家攻关、重大国际合作计划、国家自然基金及省补给的一批科研项目；在国内外发表学术论文400余篇，其中SCI、EI、ISTP收录79篇；获省部级科技成果10余项；转让或被采用的科研成果多项；与美国、澳大利亚、德国等国著名大学和科研机构以及国内清华大学和中国农大等大学有长期的合作与交流，已成为我国可再生能源重要的研发及人才培养基地。

6、梁溥森

梁溥森 研究员，男，1936年出生，广东肇庆市人，毕业于南化工学院，现任中科院广州能源所。

长期从事太阳能热利用及功能材料的研究。

于“六五”至“九五”期向在太阳能干燥，太阳能家用热水器及橡胶，塑料太阳能集热器等领域承担和主持完成了多项国家重点科技攻关任务。同进，根据太阳能光学原理和植物光合作用机理，创新研究成功光反射（多功能）塑料地膜等三种光学性能优良的新型在地膜，对解决传统农膜性能不足，保证农作物优质高产，促进塑料农膜工业的科技进步意义重大，已产生较大的社会经济效益。取得重大科研成果18项国家级新产品3项，“九五”国家级科技成果重点推广计划1项，国家专利1项。获中科院和省部级科技进步奖及先进（优秀）新产品奖15项，“具漫反射徨性塑料农膜的研究应用”与“L-蓝光膜及母料的研究应用”两项目又分别获得1996年度国家科技进步三等奖。

1995年获国务院特殊津贴。论文30多篇，主要有“太阳能空气饱和蒸馏器”、“太阳能干燥”、“具漫反射特性塑料农膜的研究”等。发表于《太阳能学报》、国际学术研讨会及入编《中国科学技术文库》等。

第二篇：中药材烘干报告

隧道式红外烘干设备用于中药材烘干的市

场分析报告

第一部分 中药饮片市场现状及相关企业信息

一、中药材市场现状

中医中药在我国有着悠久的历史，到现在已经两千多年了。中药饮片是中药材经过按中医药理论、中药炮制方法，经过加工炮制后可直接用于中药临床的中药。这个概念表明，中药材、中药饮片之间并没有绝对的界限，中药饮片包括了部分经产地加工的中药切片（包括切段、块、瓣），原形药材饮片以及经过切割（在产地加工的基础上）、炮灸的饮片。对于前两类，管理上应视为中药材，只是根据中医药理论在配方、制剂时作饮片理解。而管理意义上的饮片概念应理解为根据调配或制剂的需要，对经产地加工的净药材进一步切制、炮灸而成的成品称为中药饮片。

国内传统的中药材产地目前，中药饮片市场发展快速、市场前景广阔。截止至2010年，国内中药饮片市场发展全国中药材家种品种（区别于野生品种）达300多种，种植面积500万亩以上，年产量5亿多公斤，全国已建立中药材生产基地600多个。2010年全国中药饮片炮制机械标准化正式启程，《药品经营质量管理规范》颁布实施，国内首个中药饮片技术创新联盟成立，国内中药企业积极“走出去”，参与国际竞争。

但是目前国内中药饮片行业还存在一些亟待解决的问题，包括:道地药材越来越少；炮制标准不统一；炮制机械亟待标准化等。另外种植户受利益驱动，盲目跟风种植导致供大于求，中药饮片在市场上无序竞争，生产者信心不足；行业标准混乱，缺乏名牌产品，产业没有旗舰企业；中医药教育体系严重落后，中药饮片基础研究后继乏人等诸多因素也严重制约影响中药饮片行业的快速健康发展。

二、中药饮片加工行业重点企业

天津天士力集团

江苏康缘药业股份有限公司 广州医药集团有限公司 云南白药集团股份有限公司 江中药业集团

山东东阿阿胶股份有限公司 北京同仁堂股份有限公司 重庆太极实业(集团)股份有限公司 南京医药股份有限公司 康恩贝集团有限公司

第二部分 现有中药材烘干方法及对比

一、我国中草药干燥发展历史及传统干燥方法

现代中草药干燥技术就是为保证中草药性味及有效成分，在人工控制条件下，对中草药进行适当干燥处理，包括在常压或减压环境中以传到、对流、辐射方式或在高频电场内加热使之干燥，以促使水分蒸发，达到要求含水率，保持较好的产品品质，便于包装、贮藏、运输。目前我国中草药干燥主要采用的是晒干、阴干（风干）和烘干工艺。

1.晒干、阴干：在我国历史悠久，是最经济的一种办法。成本很低，带存在着干燥时间长，有效成分破坏大，遇阴雨天气易霉烂变质，易被灰尘、蝇鼠干燥污染等缺点。

2.烘炕法。此法是一种传统的、简便经济的药材干燥方法。应用该法要事先在室内或大棚内垒1个或数个长方形火炕，火炕宽约1.5m，长度可根据药材多少而定，火炕下面每隔80cm留1个能开关的小门以便添加燃料。尔后，在其中放置1个火炉，火炉的火口处要架1块铁板，以防火苗上升，烤坏药材，且亦可分散热量。炕垒到1.2～1.5m高时，每隔60cm横放1根直径3～4cm的圆钢管，钢管上面铺放金属丝网，丝网上面再覆以泥巴，然后再把火炕加高60cm即可。点燃火炉，把火炕及覆盖的泥巴烘干，将药材依先大后小的层次置于炕槽内，但不要装得太满，以30～40cm厚为宜，上面覆盖麻袋、草帘等。有大量蒸气冒起时，要及时掀开麻袋或草帘，并注意上下翻动药材，直到炕干为止。该法适用于川芎、泽泻、桔梗等药材的干燥。干燥过程要注意掌握火候，以免将药材烤焦，还要根据不同药材的特别要求，分别掌握干燥程度。

3.烘房干燥：烘房主要是由砖、水泥结构建造，已燃烧煤、柴为热源，通过抽风或鼓风进行湿热传递干燥中草药，成本低廉，一次烘干量大，适合偏远、工业基础差、资源丰富的地区采用，主要缺点是温度不易控制，烘干不均匀，能耗高，时间长，产品品质差。4.厢式烘干机：结构简单，对小批量中草药干燥应用十分广泛。干燥时，将中草药摊散在有孔的托盘上，托盘叠放在带搁架的轨道车上，推入干燥室进行干燥。实际操作中，常需数次变换轨道车，或调换托盘的位置，以获得干燥均匀的产品，操作费时、费人工、且单位水分蒸发费用也较高。

5.网带式干燥机：中草药均匀地铺在网带上，由传动装置拖动，在干燥机内循环移动。该机自动化程度高，工作连续，易于操作，尤其可适应多种中草药的干燥，因而常被选用。缺点是料温不均匀，常失去药性。

6.隧道式干燥机：烘干时将装有中草药的料盘放在小车搁架上，随小车由隧道的一端进入，从另一端出来，在移动过程中得以干燥。该装置具有结构简单、半自动化操作、投资省、处理量大的特点，广泛应用于中草药的干燥作业。

7.翻板式干燥机：中草药由上料机送至翻版最上层，然后翻版打开，药料降落至下层，在第二层翻版上进行干燥，翻板再打开，药料再落下，依此循环干燥，完成一个干燥周期。该机的特点是干燥层多；缺点是配气不均，致使各层温度不均。

8.振动流化床干燥：振动使中草药抛起并翻动，悬浮于干燥介质中，接触面积大，受热均匀，对保持药性有所改善，但难于适应各种规格中草药干燥。

上述几种方式多采用热风干燥原理，生产成本急哦地，因此广泛采用。但有效成分损失也都较大，甚至有严重的品质衰退现象。为提高热风干燥生产效率，工业上往往允许有较高的料温、较厚的料层，造成中草药药用成分发生热分解，引起变色、性味消失、品质不佳等缺陷。允许料温和料层已经成为制约工业化生产的严重问题，不适当的料温和料层厚度不能对中草药的干燥品质起到很好的保持作用。

另外，中草药干燥前需要适当的预处理，以调节性味、消除毒性、降低初含水率，但由于程序较繁杂、费工时，实际干燥生产过程中往往不重视或者忽略：干燥过程中自动化程度不高，不能分时间段对中草药的含水率、水分活度，以及干燥介质的温度、湿度、流速等进行自动监控，都造成干燥品质不佳，最终含水率不符合要求，严重影响中草药产品的品质。

二、新型中草药干燥技术在我国的发展趋势

随着中草药干燥暴露出的问题，人们对干燥品质的提高、能耗的降低、操作的可靠性都提出了更高的要求，干燥将朝着提高产品品质、有效利用能源、减少环境影响、运用计算机提高自控水平、操作简单等方向发展。当前结合中草药的特性，正在开发应用的干燥技术主要有：真空冷冻、微博、远红外、太阳能干燥等。

1.真空冷冻干燥：真空冷冻干燥是指在高真空状态下，使物料中的水冻结成冰，然后直接升华成汽的方法。中草药汁是一种复杂的流体，要完成冻结并直接由固相转变为气相，温度和压力至少要控制在谁的三相点以下，因此整个干燥过程要在低温下进行，以有效地防止热敏性物质的氧化变性，获得色泽保真（原色）、有效成分损失少、性味浓厚的理想干燥产品。目前，贵重中草药生产采用真空冷冻技术的有人参、鹿茸、鹿鞭、冬虫夏草、山药、灵芝地黄等。真空冷冻干燥与其他工艺相比，设备昂贵，加工成本高，但它是保证中草药干燥品质的较佳工艺，增值率高，被十分广泛地应用到生产实际中去。2.微波干燥：微波干燥是指利用微波能量使物料中水分汽化的过程。微波加热穿透性强，能使中草药表里温升均匀，微波能量达到中草药物料深层转换成热能，使深层水分迅速蒸发形成较高的内部蒸汽压，消除干燥表面常见的皱皮萎缩现象，较好的保持干燥品质，这是常规加热干燥所不及的。同时微波还对物料伴随着生物效应（非热效应），在较短时间内杀死虫卵和大肠杆菌、芽孢等微生物。有资料表明，采用微波干燥技术对人参、鹿茸、天麻等贵重药材进行干燥、热效率高，品质很好。微波干燥作为一门先进工艺，技术上是可行的，但生产成本较高，使用时还对监控手段和供电条件有苛刻要求，所以目前还未能大规模应用。

3.远红外干燥：是指利用远红外辐射元件发出的远红外线被物料吸收，直接转变成热能而进行的加热干燥。新鲜的中草药含有丰富的水分，在远红外区能强烈得吸收远红外线，反复产生共振发热，水分不断受热蒸发，实现中草药的干燥。远红外干燥设备简单，辐照均匀，干燥速度快，干燥时间约为热风干燥的十分之一左右。生产效率高，可连续操作，实现温度、风量、进料的自动控制，不会引起中草药物理结构的变化，较好地保持性味及有效成分。远红外干燥常与振动流化床、微波技术相结合，能耗低，在中草药的实际干燥生产中普遍应用。籽仁果米类药材均可采用该法干燥。

4.太阳能干燥：太阳能干燥是利用太阳辐射的热能，将湿物料中的水分蒸发除去的干燥方法。例如：太阳能热箱是一种装有透明覆盖物的箱式设施，箱内壁涂成黑色，利用黑色内表面吸收太阳辐射能。太阳辐射强时，贮存部分能量，控制热空气温度，避免过度干燥。太阳辐射弱或无太阳辐射时，提取贮存的热量进行干燥作业。中草药采用太阳能干燥可以取得较好的经济效益，一方面中草药含水量高，干燥时耗能大；另一方面中草药的性味相当重要，不宜采用高温快速干燥。太阳是取之不尽，用之不竭且无污染的能源，开发利用太阳能干燥中草药具有深远的意义。

以上干燥技术在我国中草药的干燥中已有部分应用，如采用微波远红外技术干燥人参，用真空冷冻干燥设备干燥天麻、灵芝，利用热泵干燥鹿茸、淮山和北茂等。

第三部分 圣泰科隧道式红外烘干设备的特点及优缺点分析

我公司引进美国航天科技的红外线及气流JET技术研发的高效节能的新一代红外烘干设备，在全球率先采用了匹配加热干燥技术。与传统红外烘干及其他烘干方式相比，我公司产品具有以下优势：

1、点对点的辐射热传递方式以及几乎为零的空气热损失可将电能转化为热能的全部能量合理有效的利用，因此整台设备可节能60%以上；

2、透明度高、反射率强、灯丝优的圣泰科灯管使设备的加热效率更高且更节能；

3、根据我公司对加热物体波长的检测，再通过波长匹配理论而设计的加热方案，可使加热效果更好、更快且用电更少；

4、5、“表里如一”的干燥方式可提高工件的品质；

由于中波及短波波长能很非常好的匹配大多数材料的吸收光谱，因此可有效适应不同工件的需求；

6、先进的控制系统可提高加热效率，在控制部分，我们采用智能软件PLC控制系统，在温控方面，我们有独到的经验；

7、8、我们引进（JET）喷射技术，使烘干更高效、更节能； 我们有世界上最先进的烘道保温技术，可使烘干设备的表面温度几乎接近于环境温度。

与其他物件的要求不同，含水率高、批量大、干燥温度低是中药材干燥的特点，现有的各种类型的干燥机大多难以适应。因此，大部分饮片生产企业仍采用烘房、凉晒方式干燥饮片，不仅生产效率低，劳动强度大，有效成分损失大、物料损耗大，中药饮片干燥是亟待解决，也必须解决的课题。采用红外干燥，不仅可使饮片的纤维结构疏松与细胞破裂，易粉碎、易溶解、吸收，而且可杀灭微生物，是一种既符合“GMP”要求，又提高疗效的设备，市场前景广阔。

第三篇：烘干作业管理制度

烘干作业管理制度

1、为了进一步做好烘干作业安全管理工作，确保潮粮烘干工作顺利进行。根据国家粮食局颁发的《粮食烘干操作规程》以及中储粮总公司、中储粮黑龙江分公司有关烘干工作的相关规定，结合中储粮直属企业自身特点，特制定本制度。

2、烘干作业安全管理制度适用于中储粮黑龙江分公司辖区所属各直属企业（含直属库分库。下同）

3、烘干作业安全管理工作要坚持“预防为主、安全第一”的原则，要放在烘干工作各环节的首位，常抓不懈。要把烘干、安全、质量以及效益有机结合起来，从而保质保量完成烘干工作。

4、要想做好烘干作业安全管理工作，就必须建立和健全烘干作业安全管理制度体系，逐级签订安全责任状，层层落实安全责任。用制度约束员工行为，使其逐步驶入安全轨道。

5、烘干安全作业管理制度体系应以烘干作业岗位责任制、烘干作业安全例会制、定期或不定期安全巡查制为主要内容。制度明确，内容具体。各工种岗位责任制要张帖上墙，让员工了如指掌。

6、新员工上岗必须进行安全培训，经考试合格后方能上岗。培训内容应以操作规程、安全知识、安全注意事项以及隐患排除为主，结合实际生产情况适时开展演练，提升员工安全意识和应急处置能力。

7、烘干安全作业范围是指新收购潮粮入烘干塔上料仓起到烘后干粮入仓为止，期间需要经过上料、清理、提升、烘干、下料和入仓六个环节，在这六个环节中包括了输送设备、清理设备、提升设备、烘干设备、电器设备和锅炉设备。

8、粮食烘干作业是人员、机电、设备、物资和建筑物比较集中的环节，因此，也是安全隐患多发环节。隐患集中体现在以下9个方面∶

⑴烘干机、烘前仓、烘后仓易发生人员掩埋事故。

⑵烘干机、烘前仓、烘后仓易发生倒塌伤人事故。

⑶热风炉易发生煤气中毒事故。

⑷热风炉、换热器旁易发生烫伤、烧伤事故。

⑸风机、出渣机、提升机等设备易发生伤人事故。

⑹烘干现场易发生电器漏电伤亡事故。

⑺烘干现场易发生高空坠落伤人事故。

⑻烘干塔塔内起火易发生火灾事故。

⑼烘干现场车辆易发生交通事故。

9、烘干塔应设置避雷装置，定期请当地技术主管部门检测。

10、所有设备都要设置防护罩，并有警示或提示标志。

11、烘干系统运行时，电器系统应设有专业电工管理，严格执行电器操作规程，停机时，要切断电源。

12、正在作业中的烘前、烘后仓以及烘干塔储粮段不允许进入。

13、烘干塔正常作业时，严禁打开仓门，塔下严禁站人（非作业人员）。

14、热风炉停炉后，炉膛温度应降至50度以下并在通风状态下才能进入维修，维修人员应采取安全措施。

15、设备维修时，电气控制柜应设有警示标志，并有专人看管。

16、高空作业人员应配备安全带和安全帽。

17、高空进行焊接操作时，下面不得有易燃物品，现场应配备消防工具。

18、不得长时间超负荷使用热风炉，以免烧坏换热器而引发烘干塔着火。

19、烘干塔内着火时，火未扑灭任何人不允许进入烘干塔。

20、烘干塔内着火时，应立即停机、停塔，关闭风机打开排粮口排粮。

21、严禁在烘前、烘后仓内明火作业。锅炉燃烧后产生的炉渣要将明火浇灭后推送到指定地点。

22、烘前、烘后仓内作业人员必须使用防爆灯具。

23、烘干安全作业管理工作要和烘干工作统一部署、统一安排、统一指挥，不得单独作战。

24、烘干塔要实行定岗定编，人员要保持相对稳定，确保责任落实到位。

25、主管烘干业务的领导对烘干作业安全管理工作负领导责任；安保科长负间接管理责任；烘干塔长和操作工负直接责任。

26、烘干生产时主管领导要代班，安保人员要值班，烘干塔长要跟班。定期、不定时进行巡查，发现隐患及时排除，保证生产顺利进行。

27、本制度由中储粮黑龙江分公司负责解释。

28、本制度自发布之日起执行。

第四篇：交通地理研究专家

交通运输地理

杨吾扬，交通运输地理，商务印书馆，1986。

本书是我国第一本交通方面的系统地理著作。是由在杨吾扬先生在多年教学和科研实践的基础上，组织北京大学、北方交通大学和中国科学院地理研究所的几位同行所编写。杨吾扬（1933-2009）先生坚持地理学的统一性, 对地理学的理论化提出了独到的、具有重要影响的见解，理论地理研究硕果累累。早在1956年，杨吾扬先生就在当时的学术性月刊《新建设》上撰文，坚持地理学的综合统一性。他认为自然地理学与经济地理学共同研究人类所居住的地球, 这是地理学作为一门统一学科的基础；区域性是地理学的特性；虽然自然地理学与经济地理学分属自然科学与社会科学，并且地理学内部学科还在分化，但都不能改变地理学的综合统一性；社会生活与生产上的需要是促使自然地理学与政治经济地理学综合到一起的根本原因；自然地理与经济地理结合，能够更好地为国家经济建设、文化建设和国防建设服务。如中国公路自然区划、风向在城市规划与工业布局中的应用、中国经济区划等，不仅充分地体现出了他的这些学术思想，而且对学科的发展和国家经济建设做出了重大贡献。

杨吾扬先生主张地理学的核心问题是人地关系。1950年代末，他同江美球教授合著了“地理学与人地关系”，因故25年后在地理学报发表，但仍为解放后系统论述该问题的开创性论著之一。他们认为，地理学的对象是以人类社会为主体的地理环境。人类出现以后的地理环境可概括为三：自然环境、经济环境和社会文化环境。对应于这三个环境，地理学已形成了三个基本分支：自然地理学、经济地理学和社会文化地理学。地理学领域的主要矛盾是社会与环境的矛盾，贯穿于其中的一条理论红线是人地关系。贯穿着旧人地观的古典地理学，采用形态描述法，只能起到宣传地理知识，扩大人们眼界的作用。贯穿着新人地观的现代地理学，不仅广泛采用综合因素地域分析法，还大量引入数学模型、数理统计方法和遥感、计算机等技术手段，开始了推理逻辑化，体系严密化，理论模式化，使地理学成为一门能解决众多实际问题的现代科学。1980年代末，他同林超先生合撰的《大百科全书·地理卷》中关于“地理学”的论述，全面反映了他在这方面的观点。

1970年代末以后，杨吾扬先生在国内外进行了中外地理学的对比研究，提倡地理学的理论化和数量化。他担任地理学会数量专业组组长达10年，强调学科内容上的传统与创新相结合，方法上的定性与定量相结合、方向上的理论与应用相结合，为我国人文地理学的定量化沿着健康的道路发展，做出了重大贡献。

杨吾扬先生率先于1980年代在北大开设了“理论地理学”和“地理学思想史”两门研究生新课，至退休已有16个轮回。1982年后，他与侯仁之先生同为北京大学人文地理学科学术带头人。为加强经济地理学的理论建设，他集中了两年多的时间，撰写了《高等经济地理学》一书，于1997年由北京大学出版社出版。该书系统地总结了至1990年代中期，中外经济地理学的经典及最新发展，以完整的、简洁的模式加以阐述，是一部高深的经济地理学著作。杨先生通晓中、西、前苏联的地理学发展史和思想史，他的“地理学思想简史”是我国全面论述中、西、前苏联地理学思想发展史的一本力作；他与美国哥伦比亚大学K.Webb教授从地理环境的差异、社会经济刺激因素、科学和哲学思想背景的差异、地理大发现等诸多方面对古代、近代中西地理学思想的差异进行了深入探讨。地理学思想史专家G.Martin称他是“在中国研究地理学思想史的领导学者”。

杨吾扬教授是我国交通运输地理学科和课程的组建人，并在这一领域进行了开拓性研究。杨吾扬先生率先将线性规划方法引进交通运输的地理研究，提出了关于吸引范围、腹地的系统性的理论，还参照国外学者关于货物销售地带的研究成果，提出了产销区划的经济指标和模式。他证明了同种但效用不等的生产基地间，低效用基地产销区位于高效用基地产销区之中，呈阿波罗圆分布。该论文发表两年后，日本人文地理和区位论权威西村睦男的论文“势力圈の设定”才在日文刊物《人文地理》第17卷发表。由于产销区划是以销定产，符合市场竞争的法则，因而与F.Fetter和T.Palander的市场区划分模式是一脉相承的，所以这项成果发展了空间市场理论。杨先生的另一创新是制订了运量与各种吸引范围的对应表，亦属国内外首创。它简洁地展示了直接吸引范围、间接吸引范围和联合吸引范围所对应的干线站港地方货运量、干线站直通货运量、干线站通过货运量和干线站货运总量，从而成为综合运输定量计算的基本框架。

杨吾扬先生与北京大学师生在1970年代邯郸等城市规划中，解决了当时普遍存在的铁路枢纽同城市发展的矛盾；邯郸规划是我国铁道部技术鉴定委员会通过的我国第一个非铁道部系统设计的“路外方案”；开辟经济地理学从事城市规划的新方向。

杨吾扬先生的另一突出贡献是“中国公路自然区划”。1970和1980年代，杨吾扬教授和陈传康教授等应交通部规划院邀请，共同商定全国公路自然区划，他们以地带性、非地带性为理论基础，结合构造、水热、土质、地貌、工程病害等综合标志，划分了37个大区、52个二级区，并以72种自然地域类型为三级区。该方案在通过部级鉴定后，订入《公路柔性路面设计规范》试用，经10余年应用成功，1987年交通部又颁发了《公路自然区划标准》。这项工作是地理学科研成果正式进入我国政府法规的首例，获国家教委1989科技进步二等奖。

陈航，中国交通运输地理，科学出版社，1993年？2000年。

陈航，男，中国科学院地理研究所研究员，1935年7月出生。福建福州市人。汉族。大学学历。1963年北京大学经济地理专业毕业后一直在中国科学院地理研究所从事科研工作。擅长交通运输、工业和能源布局，港口及港市地理，区域综合开发与规划，以及沿海开放地区发展战略等方面的研究。《中国交通地理》在简要回顾我国交通运输地理学的研究及其成就，系统评价我国交通运输发展条件、E域背景与总结实践经验的基础上，论述了我国交通运输地理的全貌、地域组合的结构特点与类型、发展演变规律及其产生原因，以及存在的问题和对未来的展望。同时分别探讨了各交通部门的发展条件、历史演变、现状特征与今后发展方向，各大区域及港澳台地区交通运输的发展水平、结构类型、分布特点与运输流向等。全书包括：总论、交通网络地理、运输与客货流地理、E域交通运输地理4大篇，共章。24《中国交通地理》可供从事交通运输研究、交通运输管理、国土规划、E域规划、经济区划约有关科研人员与管理人员，以及大专院校有关师生参考。

王任祥，交通运输地理，人民交通出版社，2008第一版，第二版2013年

本书从地理学的角度研究铁路、水路、公路、航空和管道5种运输方式的特点、运输网布局和不同地域的物流结构。全书内容包括铁路运输地理、水路运输地理、海上运输地理、公路运输地理、航空运输地理、管道运输地理、综合运输地理和客货流地理。

王任祥，男，汉族，工学硕士，副教授，1966年8月出生。本科毕业于上海海事大学交通运输管理工程专业，硕士毕业于重庆大学，曾为复旦大学管理学院访问学者，现为宁波工程学院国际港口与物流研究中心（宁波市政府与中国社会科学院合作成立）执行主任，宁波工程学院交通与物流学院副院长，并为学校港口物流学科带头人，常年致力于港口与物流管理、物流规划等领域研究。

(美)罗德里格(加)，孔泰，斯莱克，译者:王建伟，付鑫，交通运输地理，人民交通出版社，2014（第三版）

罗德里格、孔泰、斯莱克著的《交通运输地理》是一本从地理学视角对交通运输行业及其研究方法进行系统介绍的专业性读物．采用了“理论+实例”的内容组织模式，对运输网络、运输方式、运输场站、货物运输、城市交通、运输政策以及交通的经济特征和环境影响等内容进行了阐述，并在最后一章对交通运输地理的研究方法(可迭性、空问作用、gis)等内容进行了说明。

苏珊·汉森，吉纳维夫·朱利亚诺（美），城市交通地理学，商务印书馆，2014.10 由美国科学院资深院士苏珊·汉森和美国交通研究会前执行委员会主席吉纳维夫·朱利亚诺主持编著的《城市交通地理学》，是关于最新城市交通问题研究成果的著作。本书的目标是帮助读者理解交通和交通规划在塑造城市形态中所扮演的重要角色。前言部分首先扼要介绍了城市交通在社会、经济生活中的重要性。书中强调，人们最终使用的交通系统，其实是一定地域范围内的公民和决策者在特定的环境下，形成关于交通问题的判断，然后利用上述判断指引研究和决策，并采取行动的结果。全书共分三部分：第一部分设定背景知识，解释本书的核心概念，并从地理学的视角来审视交通，随后概述城市客运和货运，介绍交通发展历史及其影响城市形态的机理和过程，并强调信息技术对人们出行方式和城市形态的影响。第二部分以美国为案例，介绍在当前的政治背景下城市交通规划的过程及其发展趋势，概述了GIS在不同级别政府的应用，最后强调了美国公共交通发展的不足。第三部分针对当前一些迫切的政策问题展开论述——公共交通、土地利用、能源、金融、公平和环境影响。与前两个版本相比，本书不仅仅关注交通拥堵的问题，而且增加了最后一章内容来关注交通拥堵的根源——小汽车的管理问题。本书强调了地理学在研究城市交通中的地位和作用。指出与交通有关的一系列问题，必须在特定的空间尺度下进行研究。个人、政府、制度、地理均与交通之间存在复杂的关系。若要切实解决交通问题，必须重视社会开放性、民主制度以及法律的建没。本书可为我国从事城市交通的研究者、规划师、决策者、管理者和普通民众提供有益的背景知识和分析工具。

交通地理信息系统

符锌砂//郭云开，交通地理信息系统，人民交通出版社，2007 郭云开，长沙理工大学交通运输工程学院测绘工程系，教授，主要研究方向是高等级公路环境遥感评价等的遥感理论与应用，遥感与GIS的集成及其在交通中的应用，道路特殊路基处置技术实施观测与评价，公路工程无损检测技术，山区高等级公路线型指标评价体系等。

符锌砂男1955年12月出生于长沙研究方向

中共党员

汉族

籍贯湖南

华南理工大学土木与交通学院教授

道路设计理论与方法 道路计算机辅助工程与设计。

李清泉，交通地理信息系统技术与前沿进展，科学出版社，2012 李清泉，男，汉族，安徽天长人，1965年1月出生，研究生学历，摄影测量与遥感专业,工学博士，现任深圳大学校长、教授、博士生导师。

刘学军，徐鹏等著，地理信息系统教学丛书：交通地理信息系统，科学出版社，2008 刘学军，男，汉族，1965年1月生，陕西合阳人，研究生，博士，教授，博士生导师。中国地理信息系统协会理论与方法专业委员会委员，中国交通地理信息系统技术委员会委员，全国交通工程测量学术研究会理事，东华理工大学兼职教授。

主要从事数字高程模型与数字地形分析、GIS空间分析、交通GIS、工程测量理论与方法等研究工作。

史其信，高世廉，21世纪交通版高等学校教材：智能运输系统概论，人民交通出版社，史其信，清华大学土木系教授，主要研究智能交通系统（ITS）、轨道交通规划与客流预测、区域与城市交通规划、交通控制与管理、高速公路工程可行性研究等领域。有《智能交通系统(ITS)评价方法研究》、《支持ITS影响评价的交通仿真模型研究》等论著。

曹小曙,许志桦,城市群综合交通运输系统研究, 商务印书馆;第1版(2014年8月1日)曹小曙，理学学士、史学硕士、理学博士、硕士、博士生导师；中山大学地理科学与规划学院教授；参加或主持完成国家自然科学基金重点项目“港澳—珠江三角洲及其外围地区协调发展研究”、教育部重大社课项目“港澳珠江三角洲可持续发展研究”（第二主持）、国际合作项目“中国城市与区域交通运输系统研究与管理”、国家自然科学基金“高密度发展城市交通系统与土地利用研究”。主持完成国家自然科学基金项目“穗港走廊通达性空间格局及其影响研究”。目前主持国家自然科学基金1项，国际合作1项及5项横向项目。发表论文40余篇、专著两部。

第五篇：创新创业论文-空间太阳能研究

Central South University

空间太阳能的研究

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2013年03月9日 星期六

空间太阳能电站及无线能量传输

摘要：空间太阳能电站是一项非常庞大的系统工程，几乎牵涉到各个技术行业。它能为人类社会提供源源不断的能源，从而彻底解决能源问题。而无线能量传输技术是空间太阳能电站的主要关键技术，亟待突破。

关键词：空间太阳能电站，无线能量传输技术，能量

Abstract：Space solar power stations is a very huge system engineering, involving almost every industry.It can provide a steady stream of energy for human society, so as to thoroughly solve the energy problem.The wireless energy transmission technology is the main key of space solar power technology,and it needs to break through.Key words: Space solar power station Wireless energy transfer technology energy 0.引言

随着人类社会的快速发展，人类所面临的能源问题和环境问题越来越突出，地球矿物资源的大量开采与消耗, 使石油、煤炭等资源日趋短缺，据估计包括化石能源在内的所有能源储量仅能够人类使用100～200年左右。目前全球原油年消耗量约为35亿吨，而亚洲的原油尤其是中国的年消耗量正在激增中。在今后25年中，全球原油平均每年消耗将达50亿吨，足以把现已探明的全部储量耗尽。中国人均能源消耗约为世界人均能源消耗的1/2,为发达国家的1/10，为美国的1/13,比其他任何国家更快遇到能源短缺问题。我国如不及早地开展从根本上解决能源问题的研究 能源危机将会严重制约我国经济的发展，甚至威胁到国家的安全。另外过量消耗矿物燃料造成地球生态环境的恶化, 也促使人们寻找新能源和各

种可再生能源；再者世界经济的迅速发展,对能源的需求越来越大。由于空间太阳能具有能流密度大、持续稳定、不受昼夜气候影响、洁净、无污染等优点, 且随着人类征服太空能力的加强,利用空间太阳能发电SPS（Solar Power from Space）已越来越受世界各国的关注。

而对于其他类型的能源如风能、潮汐能、水电能、地面太阳能、地热能等都由于各种各样的限制而无法为人类提供全面的能源需求，而剩下的可供选择的就只有核聚变能和空间太阳能，而核聚变能在50年能否实现商业化还是一个问题，而空间太阳能电站在20～30年内有可能实现商业化，且大气层外没有云层、雾、尘埃等，太阳光线不会被减弱，强度是地面上的7～15倍。且太阳光的辐射能量十分稳定，在静止轨道上建设的太阳能电站1年中99%的时间是白天，其利用效率比在地面上高出6～15倍。所以，太阳能空间站的使用将极大缓解人类社会的能源紧张局面。空间太阳能的概念及发展现状

1.1 空间太阳能概念的提出

1968年，美国的Peter Glaser博士提出了太阳能发电卫星（Solar Power Satellite，简称SPS）。其基本构想是在地球外层空间建立太阳能发电卫星基地，利用取之不尽的太阳能来发电，然后通过微波将电能送到地面的接收（天线）装置，再将所接收的微波能束转变成电能供人类使用。空间太阳能发电系统基本由三部分组成：太阳能发电装置、能量的转换和发射装置以及地面接收和转换装置。

太阳能发电装置将太阳能转化成为电能；能量转换装置将电能转换成微波或激光，并利用天线向地面发送能量；地面接收系统利用地面天线接收空间发射来的能量，通过转换装置把其转换成为电能供人类使用。整个过程经历了太阳能一电能一微波一电能的能量或者太阳能一激光一电能转变过程。

1.2 空间太阳能的发展现状

1.21国外空间太阳能的发展现状

美国在20世纪70年代，投入约5000万美元进行空间太阳能电站和关键技术研究，并且提出5GW的“1979 SPS基准系统”方案。1995年7月，NASA开展了重新评估SPS可行性的研究，并提出多种创新方案。1999年，NASA在2年内投资2200万美元，开展“空间太阳能探索性研究和技术”的计划，提出SPS未来发展的技术路线图计划于2020年实现10MW系统的空间验证。2001年后，NASA和美国科学基金会共同出资开展“空间太阳能电站概念和技术程度研究”。2007年美同国防部组织专家完成了《空间太阳能电站作为战略安伞的机遇》中期评估报告。报告对于美国政府组织开展夺间太阳能电站研究提出4点建议：①要有效的进行组织，以解决SPS研制存在的问题；②要为SPS的商业发展清除主要的技术风险；③为SPS的研制创造一个有利的政策、制度和法律环境；④政府应成为SPS早期的验证者、研制者和用户，并且激励其持续发展。

日本是能源极缺的国家，从20世纪80年代就开始进行SPS概念和关键技术研究。目前共有200多名科学家参加15个技术工作组，90年代起陆续推出SPS2000、SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式绳系SPS系统等概念设计，并且重点在微波传输、激光传输、材料及空间机器人技术方面开展工作。2003年2月27日，日本

提出“促进空间太阳能利用”计划，已列为国家计划，目标是在20～30年后实现商业化，目前已经提出在2030年实现1GW商业系统运行的技术路线图。

欧洲在1998年开展了“空间及探索利用的系统概念、结构和技术研究”计划，提出了名为太阳帆塔的概念设计。2002年8月，欧空局先进概念团队组建了欧洲空间太阳能电站研究网，重点在高效多层太阳电池、薄膜太阳电池、高效微波转化器、轻型大型空间结构等先进技术方面开展研究工作。1.22 国内空间太阳能的发展现状

近年来，我国在发展地面太阳能可再生能源方面做了大量的工作，但利用规模还十分有限，发展空间太阳能发电技术、解决太阳能的大规模利用问题才是我国发展的主要方向。作为空间太阳能发电的主要关键技术，WPT在能量传输方面起重要作用。我国在雷达技术研究、应用方面具有一定基础，激光技术也已成熟。微波技术、激光技术在许多方面得到了应用，表明我国在WPT技术上已具有相当基础。我国已具备了太阳能电池的技术基础与空间应用能力。尽管就我国的目前空间技术水平相比还存在许多差距，但就空间工业基础来讲，我国已具备建设 太空太阳能电站所需空间技术的潜能。

2、空间太阳能电站系统方案

国际上已经提出几十种空间太阳能电站概念构想，总得来说空间太阳能电站概念可以分为两大类：一类是非聚光式，另一类是聚光式，而这两类又分别可以分为平台式和分布式。平台式非聚光空间太阳能电站的典型代表是美国提出的“1979 SPS基准系统”；分布式非聚光窄间太阳能电站的典型代表是日本提出的“分布式绳系太阳能电站卫星”；平台式聚光空间太阳能电站的典型代表是美国提出的“集成对称聚光系统”；分布式聚光空间太阳能电站的典型代表是日本提出的“SPS2003”。从发展趋势上，空间太阳能电站概念的发展重点是从系统的轻型化、模块化等方面开展工作，同时要重点解决系统的散热和空间大功率电力的传输难题。下面给出几种典型的空间太阳能电站概念。

2.1 1979 SPS基准系统

1979年美国提出第一个空问太阳能电站概念，名为“1979 SPS基准系统”。

该设计方案为在地球静止轨道上布置60个发电能力各为5GW的发电卫星，总设计目标为300GW，约为美国电负荷的一半，系统主要性能参数见表1。

表1 1979 SPS基准系统主要性能参数

系统采用桁架式太阳电池阵结构设计，体积和重量均较大，是后来的SPS概念设计的基础。设计微波波束到达地面时的功率密度很小，波束中心约为23mW／cm2，边缘只有1mW／cm2，对人、畜和庄稼不会造成危害。

2.2 集成对称聚光系统

NASA在20世纪90年代末的SERT研究计划中提出新一代的名为“集成对称聚光系统”的设计方案，结构示意图见图2。采用了薄膜聚光设计，薄膜聚光采用O．5mm厚的Kapton膜，表面太阳光反射率达到0．9，聚光膜到光伏电池的集光率为4．25。设计将聚光太阳阵与微波发射天线布置在很近的位置，可以大大减小空间电力传输系统的体积和质量。

图2 集成对称聚光系统

2.3 日本空间太阳能电站方案概念

日本在空间太阳能电站研究中提出了多种方案，主要包括SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式绳系太阳能电站卫星概念等(见图3)。

其中SPS2001采用了聚光系统，并且创新性的提出将太阳电池、微.波转换装置和发射天线集成为夹层结构，大大简化了结构设计和空间装配的难度，但散热问题

极难解决。在SPS2002方案中，改进了SPS2001的夹层结构，将太阳电池、发射天线布置在同一面，另一面作为热辐射器，可以大大改善热控的效果，但给能量转化效率和电池兼容性带来一定问题。SPS2003方案是在SPS2002方案的基础上，在辐射面后面增加了太阳屏，更加有利于系统的散热。SPS2003的另一个重要特点是各部件将采用编队飞行的方式保持相对位置稳定，是一个真正的分布式系统。分布式绳系太阳能电站卫星概念减小了单个模块的复杂性和重量，更有利于系统的构建和组合。其基本单元由尺寸为100m×95m的单元板和卫星平台组成，单元板为太阳电池、微波转换装置和发射天线组成的夹层结构板。每个单元板的总重约为42．5t，微波能量传输功率为2．1MW，单元板和卫星平台间采用4根2-10km的绳系悬挂在一起。由25块单元板组成子板，25块子板组成整个系统。

2.4 太阳帆塔

欧洲在1998年开展了“空间及探索利用的系统概念、结构和技术研究”计划，提出了太阳帆塔概念，主要参数见表2。表2 欧洲太阳帆塔基本概念

该方案设计基础是基于美国提出的太阳塔概念，但采用丁许多新技术，主要是采用了可展开的轻型结构——太阳帆，可以大大降低系统的总重量、减小系统的装配难度。每一块太阳帆电池阵为一个模块，尺寸为150m×150m，发射入轨后自动展开，在低地轨道进行系统组装，再通过电推力器运往地球同步轨道。

3.空间太阳能电站的关键技术

3.1 低成本、高效率、强抗辐射的光电能量转换

需要发展聚光太阳电池和薄膜太阳电池，以减轻产品质量，增强抗辐射能力，降低生产成本。

3.2 低成本的地面与轨道间的运输

运输成本与每次发射的有效载荷包装的大小有关。大包装（80t）有利于减少发射和太空组装次数，但需研制重型运载器；小包装（20t左右）则可利用成熟的运载器或运输系统，节省成本，但运输和空间组装次数相应增加。当前使用的运载火箭和航天飞机的发射成本仍然居高不下，平均在20000美元/Kg以上，应尽量使之降到400美元/美元以下。空间太阳能电站体积大、重量大，需要多次发射到近地轨道(LEO)进行组装，再送往地球同步轨道(GEO)。冈此，空间太阳能电站系统需要两类空间运输技术：低成本大运载近地运载器，高性能轨道问推进系统。目前最大的运载火箭包括美国的土星五号和俄罗斯的能源号运载火箭，近地轨道运载能力超过100t。而目前广泛使用的商用运载火箭，包括“德尔塔”、“质子”、“阿里亚娜”和“长征”等，近地轨道运载能力从11．2—25．0t不等。为了节约成本，有必要发展大刑的可重复使用的运载丁具。高比冲、长寿命的电推进系统是空间太阳能电站最有前途的空间轨道转移推进方式。美国已经研制50kW霍尔电推力器，需要进一步研究大推力的电推进系统，以适应空间太阳能发电站的需求。

空间太阳电站的太阳能发电考虑两种形式，即光电转化形式和热电转化形式。上世纪90年代，考虑到热电转换的较高效率，在空间站的电源系统设计中曾对空间太阳能热动力系统进行了广泛研究。随着光电转化技术的进步，其较高的效率(已经成熟的空间太阳能电池的效率接近30％)和高可靠性使得空间太阳能电站的太阳能发电更多的立足于光电转化。目前。从空间太阳能电站的需求来看，为了提高系统的效率，降低系统的质量，研究重点是发展聚光太阳电池和薄膜太阳电池技术，以提高能量转换效率，减轻产品重量，并需要进一步增强抗辐射等

空间环境适应能力，降低生产成本。其中聚光太阳电池最为看好，也是目前空间太阳能电站系统较多采用的方案。图4为美国的SERT计划给出的与空间太阳能电站发展目标相对应的太阳能发电技术目标。

图4 太阳能发电技术目标

3.3 无线能量传输技术

无线能量传输技术是空间太阳能电站最关键的技术。无线能量传输主要有微波和激光两种，激光穿过大气时损耗太大，故目前主要考虑用微波。首先，要提高微波发生器将电流转化为微波的效率，提高地面硅整流二极管的接受和转化效率，以及其它微波器件的效率。其次，要解决微波波速的生成和指向控制技术。第三，要确定微波频率的选择。无线能量传输技术是空间太阳能电站的主要关键技术，在空间将太刚能转换成电能后，进一步转换为微波或激光，通过WPT传输到地面，再通过微波或激光接收装置转换回电能。目前来看，微波无线能量传输技术相对更为可行。1964年，一个2．4kg重的无线电力传输直升飞机进行了验证，接收功率达到270W，飞行高度为15m。1975年，更大功率的微波电力传输试验在美国的JPL试验成功，传输距离达到1．6km，接收功率达到30kW，接收端的直流转化效率达到0．84。13本已进行了几次空间微波电力传输试验，主要研究微波

波束在空间等离子体环境下的相瓦作用。激光传输能量集中，所需的接收设备小，造价便宜，且可以直接转化为氢等存储起来。但是，激光穿过大气层时，有能量损耗，在恶劣气候条件下不能使用，而且大功率的激光技术目前还有许多难点，需要进一步研究才能应用。日前无线能量传输技术研究的重点是大功率、高效率、长寿命的能量转化器件技术，这对于降低系统的质量、减小热控等的复杂性都非常重要。

3.4空间技术

1)空间组装、维护和维修技术

空间太阳能电站系统体积和重量巨大，需在近地轨道进行空间装配，而且系统在轨工作寿命达30～40年，在全任务周期内，面临着大量空间碎片和微流星体等的威胁，此外由于空间太阳能电站运行时问长，其携带的燃料有限，需要进行在轨加注，维护任务需求很大，需要研究结构和部件模块自主组装技术、空间无人维护和维修技术。2006年1月22 13，日本成功发射了Furoshiki卫星，多个卫星在空间释放后，相互展开形成天线网格，之后整个系统旋转，以保证天线网格的张力。天线网格搭建完毕后，机器人就可以在网格上工作以建造相控阵天线。主要验证新型自主空间展开天线和空间机器人技术。

2)姿态控制及波束指向控制技术

空间太阳能电站的面积将达到几十平方公里，在运行过程中，既要保证太阳电池阵尽可能对日定向，又要保证微波波束与地面接收天线精确定向，给系统的姿态控制和波束指向控制带来很大的难题。特别是波束指向控制技术对于空间太阳能电站的安全有效运行极其重要。

3)热控材料及热控技术

空间太阳能电站中的光、电、微波能量转换过程中所产生的热量排散是方案设计中的主要技术难题之一，而适合的工作温度又是保证系统长期正常工作的必要条件，采用合理的热控方案和热控材料对于提高系统可靠性、降低系统质量具有重要意义。

4)空间电力管理与输送技术

空间太阳能电站的输出功率达到GW级，其电流十分强大，如果采用常规技术，需要大量的电缆、绝缘材料和散热材料，严重影响到空间太阳能电站的重量和成

本。需研制高温超导输电电缆、长寿命高可靠制冷器、高效直流变换器及新型的绝缘、散热材料等。

5)轻型、长寿命的结构及其部件

空间太阳能电站的体积巨大，工作寿命长达30年以上，为降低发射成本，需研制超轻型的展开式结构、充气膨胀结构和创新的多功能结构以及耐空间辐射环境的轻型复合材料。

6）太空自主组装及机器人

未来在太空建造太阳电站时，简单的、规范化的组装任务由结构和部件模块自主完成，复杂的组装、维修和服务任务由机器人辅助完成。要在航天飞机和国际空间站遥控操作臂的基础上，发展遥控机器人，继而研究6自由度的机器人。

7）结构与部件的高度模块化和批量生产

太阳电站的结构与部件需制作成大小适中，具有高包装效率的模块，使其能用成熟的运载器或运输系统发射，便于在太空自主装配、在轨维修和更换。

8）微波传输能量的分析

目前来看，微波无线能量传输技术相对更为可行。1964年，一个2.4kg重的无线电力传输直升飞机进行了验证，接收功率达到270w，飞行高度为15m。1975年，更大功率的微波电力传输试验在美国的JPL试验成功，传输距离达到1.6km，接收功率达到30kw，接收端的直流转化效率达到0.84。日本已进行了几次空间微波电力传输试验，主要研究微波波束在空间等离子体环境下的相互作用。在地球大气层外，太阳在单位时间内投射到日地平均距离处，且垂直于射线方向地单位面积上地全部辐射能，叫做太阳常数。美国宇航局标准取太阳常数为135.3mW／cm2。美国的“参考系统”太阳能空间发电卫星设计位于地球同步轨道，发射时的能量密度为23mW／cm2；日本设计的SPS2000位于低轨道，发射时能量密度为57.4ｍW／cm2，到达地面时的能量密度为0.9ｍW／cm2。目前国际上关于微波使用的安全性标准：美国和西欧为10mW／cm2；日本为5ｍW／cm2。所以传输电能的微波不会对地球表面生物造成伤害。同时，SPS不会引起致命的病变，在这方面也不会有大规模杀伤性。这也就意味着，“作为武器，水枪比SPS更有效。”Moss认SPS“微波光束列始终在接收站的绝对控制下，稍稍偏离天线的精

确轨道，就会迅速关闭。并且，最重要的是，接触微波能并不会致命。它不象激光那样具有热‘攻击性’，也不象X光辐射那样离子化

微波的频率为2.45GHz或5.8GHz，这是分配给工业，科学和医疗使用的频率，不会对通讯造成影响。但是空间太阳能发电卫星发出的微波束穿过电离层和大气层到达地面时，大功率微波将与空间等离子体、大气粒子相互作用，在波束通过的区域和临近区域引起一些变化，如电子被加热，电离度增大，激励产生等离子体波等；同时微波束的特性也将被改变。这些问题需要研究和实验。

激光传输能量的分析：激光方向性强、能量集中，所需的接收设备小，造价便宜，且可以直接转化为氢等存储起来。利用激光可以携带大量的能量，可以用较小的发射功率实现较远距离的输电。有关研究选择激光的优势在于。所需的传输和接收设备是微波所需的1/10。不存在干扰通信卫星的风险--使用微波却存在这种问题。不足点之一是障碍物会影响激光与接收装置之间的能量交换。在恶劣气候条件下不能使用，使用激光不能像微波那样穿过云层能量会在中途丧失一半。用激光传输能量整个过程首先在太空中把太阳光直接泵浦成激光，或先把太阳光转换为电能再转换成激光。第二步，把激光发射回地面。第三步，把激光转换成电能或直接转化为氢等存储起来。

一些国家开展了太阳能直接泵浦固体激光器的研究，包括美国、日本、以色列、中国等，但是转换效率都很低，远远未达到商业化应用阶段。

4、总结以及个人看法

（1）我国以及世界的能源现状表明，发展空间太阳能电站是解决未来的能源需求，优化能源结构的合理选择。

（2）太阳能空间电站有巨大开发价值，但在关键技术上需进行重点攻关，加快发展载人航天及空间站技术和无线能量传输技术。

（3）如果从现在起开展空间电站各种相关技术的准备工作，可能在20年左右 时间内实现太阳能空间站的商业化。

（4）在研究外太空的太阳能利用，全国甚至全世界的科研机构应该团结协作，尽快把关键技术弄好，以解决全球的能源问题。