太阳能。 太阳能跟踪器。 扩展专利报告。 埃纳特。 2022 年 6 月
概括
由于其快速发展速度，太阳能在众多可再生能源类型中脱颖而出。 首先，这涉及光伏技术，其工业实施量大大超过聚光太阳能。 过去几十年进行的科学研究和工程发展使得将太阳能转化为电能和热能的高效技术成为可能，这反过来又使其在经济上可行。 然而，能够确保从粗放型向集约型明显转变的太阳能技术的进一步发展提出了很多问题。
大幅提高太阳能技术效率的选择之一是采用跟踪器，即跟踪太阳位置并相应定向光伏板或镜面反射器的设备。 根据跟踪器的功能，跟踪器有多个级别的分类。 首先，可以区分被动跟踪器和主动跟踪器。 在后一种情况下，诸如电动机或液压装置之类的特殊致动机构被用于太阳能元件的机械运动。 跟踪器的另一个重要分类特征是可以围绕其进行调整的轴的数量。 这里，主要选项是单轴跟踪和双轴跟踪。 在详细的来源中，还提到了更具体的跟踪器功能，例如水平单轴跟踪器或方位角-高度双轴跟踪器。
太阳能跟踪器的使用是聚光太阳能技术不可或缺的条件。 在这种情况下，抛物面或平面定日镜和集中能量接收器朝向太阳的精确调整原则上确保了此类太阳能发电站的性能。 近年来，太阳能跟踪器的应用也在光伏应用中得到扩展。 根据多项经济和技术研究，使用单轴跟踪器可以将太阳能转换效率提高至25%甚至35%，而使用双轴跟踪器则可提高至40%。 此外，预计太阳能跟踪器市场在不久的将来年均增长13-16%。 一种特殊类型的太阳能跟踪器，即浮动太阳能系统，正在以相当高的速度开发，特别是在中国。 目前，市场上有几家大型太阳能跟踪器制造商，拥有多年的良好运营经验，各类跟踪设备的供货量达数百甚至数千。 其中值得重点关注的是：AllEarth Renewables、Array Technologies, Inc.、First Solar, Inc. 和 DEGERenergie GmbH。
然而，太阳能跟踪器在光伏应用中的使用存在争议。 这里的主要障碍是其高成本和额外的维护费用。 太阳能跟踪系统，特别是执行机构是复杂且脆弱的结构，需要由训练有素的人员进行定期维护。 通常，跟踪器的实施会使太阳能发电厂的成本增加一倍，从而抵消了提高太阳能发电效率的额外好处。 因此，目前跟踪器在太阳能发电行业中的使用受到限制，如上所述，不包括聚光太阳能发电设施。
在大多数情况下，克服这一障碍归根结底是提高太阳能电站管理的组织水平和太阳能跟踪器设计的工程改进。 旨在开发这些技术的有效技术解决方案的很大一部分集中在在各个专利局注册的专利文件中。 EnerTechUp公司对这一主题的专利文献进行了系统检索，准备了独特的专利数据库，并对专利活动结果进行了彻底的统计分析。 该数据库包括 1994 年至 2021 年期间在世界各地公开发布的约 8000 份专利文献。对 2002 年至 2021 年间的 20 年期间的专利文献进行了统计分析。统计分析的结果被概括并提供 在专利审查中。
专利数据库和统计审查合并为扩展专利报告并一起提供。 此外，数据库的演示版和展示专利审查主要统计结果的简要统计公报可免费下载： www.aenert.com.
方法
专利数据库“Solar Trackers”包含一组 Excel 格式的结构化数据，用于与感兴趣的主题相关的专利文档，涵盖 1994 年至 2021 年的时间段。将专利文档数据库放置在扩展名为 xlsx 的文件中，可以 借助 Microsoft Office Excel 的内置工具，形成单独的文档选择或按所选参数对它们进行排序。 所附手册描述了管理数据库中专利文献的主要选项，并对应于 Microsoft Office Excel 2016 英文版的功能。可以提供数据库中包含的专利文献的全文描述或至少摘要。 可在公开可用的专利搜索引擎（例如 Google Patents）中通过文献编号找到。
该数据库分两个阶段形成。 第一阶段包括使用涉及关键词、专利分类索引、申请人和发明人数据的传统方法从普遍可访问的来源初步收集专利文献。 在第二阶段，为了提高发明与所选标准的一致性，第一阶段初步收集的所有核心文件的文本均由经验丰富的工程人员进行了全面的主题和语义导向的评估。 此外，数据库最终版本中的每个文档都标有额外的主题索引，允许发明的深入系统化。
选择这种劳动密集型方式来创建专利数据库是因为以主题为导向的检索和发明的系统化与技术、语言和方法论方面的巨大困难相关。 专利文件常常具有复杂的叙述风格或不完美的翻译，这妨碍了理解和明确的解释。 专利分类索引也存在不完整和不完善的情况。 此外，在许多发明中，主要的特定关键字要么被省略，要么以完全不同的语义含义使用。
该数据库中的每篇专利文献均包含常规书目指标列表，包括原标题、标题的英文版本、家族规模、申请日期、公开日期、专利局、发明人和申请人姓名、文献类型（专利或申请）、 权利要求数量、引用数量、IPC 索引和核心文献数量。 此外，如上所述，专利文献还额外提供了专门的标记——广义的统一指标，组合在各个语义组中：技术类别（表明技术方案对太阳能技术之一的适用性）； 技术要素（显示生产过程详细程度的指标）； 问题（技术、经济、生态和其他问题）； 技术方案的类型（装置、方法、组成）。
此外，数据库还包含多项衍生指标，包括申请人身份、申请人居住地、统一指标组等。 专利申请期限、突出专利、申请人在知识产权登记总量中所占份额等指标可以根据现有数据进行计算。 绝大多数专利文献的评级分也是根据文献和统一指标计算的。
本产品中使用的专利数据库编制和统计评估的一般方法可以在 aenert.com 上找到。
主要亮点
2002年至2021年20年期间的统计分析包括：
发明：7756 项（2453 项专利和 5303 项专利申请）
办事处：48
国家：46
申请者：3374
个别 IPC 小组：975
分配的 IPC 子组总数：17542
本次审查共找到 7756 篇专利文献（2453 篇专利和 5303 篇专利申请）。 专利申请注册最活跃的时期是 2010 年至 2019 年。 最受申请人欢迎的专利局是 CNIPA（中国）、USPTO（美国）和 KIPO（韩国）。 全球 46 个国家的代表参与了专利申请过程。 中国、韩国和美国的居民获得的专利数量最多。 中国（41.8%）和美国（22.3%）的居民在过去五年中提交了最多的专利申请。 向非居民颁发的专利数量最多的是 CNIPA（中国）、USPTO（美国）、KIPO（韩国）、KPO（日本）和 EPO。
在所考虑的时期结束时，申请人中非居民的比例显着增加。 2016年-2019年-2021年，各年申请数量占文件总数的比例分别为0.62-0.7-0.61。 同时，每年启动申请数占申请总数的比例处于较高水平（2017-2020 年为 0.7-0.59）。 截至2021年底超过46.5%
演示版展示了前一百个专利文献。 这里，一些数据故意被符号 ### 隐藏。
专利信息公报中提供了统计指标的简要分析，可以在此处下载（许可证 CC BY-SA 4.0）：
谁需要这份扩展专利报告？
该扩展专利报告（包括数据库和专利审查）是监测特定工业领域先进技术成果的变体之一。 数据库中提供的统计数据、评级评估和精心挑选的专利文献可能会引起发明家、工程师、研究人员、学生和教育工作者以及商人和投资者的兴趣，他们以某种方式关注以下问题： 太阳能生产技术的发展。
免责声明
目前的专利数据库和专利审查由 EnerTechUp 公司及其合作伙伴准备。 扩展专利报告包括从公开来源仔细收集的专利文件，据作者称，这些专利文件在最大程度上代表了截至扩展专利报告准备之日特定能源行业的最新创新。 有关专利文件检索和处理方法的详细信息，请访问 Advanced Energy Technologies (www.aenert.com). 考虑到与编制国际专利文献清单有关的困难，包括与时间框架、国家和术语障碍有关的困难，以及考虑到收集所需分析信息和进行定性解释的劳动强度较高， 专利数据库和专利审查不能保证所提供材料的绝对完整性和准确性，并且不对其使用承担任何责任。 EnerTechUp 按“原样”表述本材料，并拒绝因使用其中发布的数据而产生的任何索赔和责任，包括但不限于：任何类型的经济损失赔偿、利润损失或精神伤害赔偿。 这些规定也适用于 EnerTechUp 的员工、股东、代理人和数据供应商。
