图25表示地热利用专利申请中的国外(包括国外的PCT申请)申请分布状况,可以看出,直接或者间接利用地热的热能来进行热交换的专利占60%,利用地热发电的专利占22%。
综上,国内和国外对于地热的利用主要涉及直接或者间接利用地热热能进行热交换领域包括空调、采暖等领域,而且这些领域中最常见的是利用地热来进行间接换热的热泵领域。通过图25可以看出,国外对地热的利用已经涉及到发电等更深层次的利用,而国内在发电领域的地热利用尚处于起步阶段。
地源热泵利用的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利,而其商业应用也只有近二十多年的历史。目前,美国、日本、德国、法国、瑞典等许多发达国家都在广泛使用地源热泵技术。由于地源热泵比燃料锅炉节约50%以上能量,运行费也仅为普通中央空调的50%左右,因此许多制冷专家认为,这项技术将成为21世纪最有效的空调技术之一。我国也已制定规划,加快地源热泵技术的引进和开发,加速国产化。我国的地源热泵市场有着广阔的前景。
(3)风能利用领域的专利分析
风能利用领域的专利主要集中在风力发动机领域中。所谓风力发 动机是指将自然界的风能转变成有用的机械动力的机械和把上述动力传送到其使用点上。
近年来,随着国家对环境保护的高度重视,这就促使人们积极地寻求清洁的、可再生的能源。由于风能具有取之不尽、用之不竭、不污染环境等优点,因此,风能利用方面的专利申请逐年大幅增加。截至2006年年底,已公开的有关风能利用方面的专利申请累计为1,548件,图26给出了从2002年到2006年五年中有关风能利用领域中的专利申请量的变化趋势。该领域从2002年到2006年的专利申请量分别为140件、179件、250件、295件、112件(数据是截止到2006年年底已经公开的专利申请量,而2006年的大部分专利申请是时还没有公开,因此实际上2006年的申请量应该多于112件),由此可知,这5年的专利申请量是1985到2001年共17年专利申请量总和的1.71倍。
图27给出了风能利用领域中的专利申请量按照申请人所属国家的分布情况,其中中国的申请为1,229件,占总量的79.39%,主要是个人申请。该领域的国外申请共为319件,占总量的20.61%,其中德国的申请为94件,占总量的6.07%,美国的申请为62件,占总量的4.1%,丹麦的申请为48件,占总量的3.1%,日本的申请为34件,占总量的2.2%,韩国的申请为11件,占总量的0.71%。从从申请的具体来源来看,该领域的国外申请相对集中在德国、美国、丹麦、日本等国家的一些大公司,如通用电气公司、维斯塔斯风力系统有限公司、艾劳埃斯·乌本、LM玻璃纤维制品有限公司等。从数量上讲,我国在该领域的申请量占绝对优势,但是由于我国的申请绝大部分为个人申请,属于核心技术的申请不多;相反,该领域中以大公司为主的国外申请技术含量相对较高,具有较大的优势和竞争力。
风能利用领域中的专利从技术的角度可以分成风力发动机、风力发动机的控制、特殊用途的风力发动机和零部件四个类别。
从申请的技术分布情况来看,有关风力发动机的专利申请量相对多一些,但是,风力发动机的技术已相对成熟,本身的改进空间将较小,因此这部分的专利申请量在未来的一段时间内会相对减少。而特殊用途的风力发动机和零部件将更多地引起人们的关注,这种现象在近几年的专利申请中得到了体现,例如,特殊用途的风力发动机方面的专利申请量自1985年以来总计为622件,而2002年到2006年这5年就有499件申请,占总量的80.23%;同样,零部件方面的专利申请量自1985年以来总计为513件,而2002年到2006年也有460件申请,占其总量的89.67%。因此,特殊用途的风力发动机和零部件方面的专利申请仍然将是热点。此外,随着计算机技术的普遍推广和控制技术的广泛应用,为了提高风力发动机的效率及其安全性、可靠性和稳定性,采用控制技术已成为趋势。可以预计,风力发动机的控制方面的专利申请在近几年内也将会迅速飚升。