塔式太阳能光热发电站镜场设计软件研究现状

“十四五”期间风光热储四维一体、多能互补将是能源利用新趋势,塔式光热发电凭借自身优势将迎来新的发展。但随着光热发电站镜场容量的增加,现有镜场设计软件计算开销大、效率低下的问题愈发的凸显。通过深入分析塔式太阳能热发电站镜场设计软件现状,对不同镜场设计软件中的初始布局、效率计算、布局优化、吸热器能流密度分布等关键算法进行系统梳理和优劣势对比,提出软件整体性能提升的路径,为塔式太阳能热发电站的建设及镜场设计软件开发提供了思路和理论参考。

线性菲涅耳不同镜场光学性能比较

首先通过矢量分析,得到线性菲涅耳(LFR)东西场镜场中任意矩形镜元的入射角、反射矢量、跟踪倾角计算公式,然后利用南北场的相关公式,对这两种不同的LFR镜场分布的末端损失、大气衰减、余弦系数等光学效率进行分析比较,针对不同应用,找出合理的镜场分布方式,为LFR系统的大规模应用提供重要的参考与指导。

线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的设计与试验研究

本文研究了线性菲涅尔反射式太阳能集热系统,基于几何光学原理计算模拟了线性菲涅尔反射镜镜场和复合抛物面的接收系统,在减少末端损失的基础上设计了系统的机械结构,制作了线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的装置,并进行了集热性能的实验测试。测试结果表明,该系统在9倍聚焦倍率下,导热油的最高温度可达176.2℃,系统的平均瞬时热效率约为53%,很好地实现了其集热性能。

细多管CPC线性菲涅耳聚光系统仿真及实验研究

线性菲涅耳聚光发电系统具有迎风面小、土地占有率高等优点,从而受到市场的青睐,但是聚光系统建造的高成本制约着其发展应用。针对上述问题,采用多个细集热管代替一个粗集热管的方式来解决,使复合抛物面聚光器(CPC)的总开口达到1118.79mm,一次反射镜的宽度达到831.81mm。同时本文对于该设计思路下的聚光系统进行了研究,得到CPC开口半角θ=45°较好,在工作时长6h内,照射在一次镜场中的光线进入CPC的比率均达到75%以上,瞬时进入率也高达75%以上,实验验证在夏天晴朗天气中午系统光学效率达到61%。