塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)鏡場(chǎng)分布及其控制策略研究.pdf

1、常規(guī)化石能源即將消耗殆盡，新能源的發(fā)展迫在眉睫，太陽能作為一種儲(chǔ)量無限的清潔能源正日益受到青睞，太陽能的開發(fā)通常有光熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種。由于光伏發(fā)電會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定污染，因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，光熱發(fā)電是太陽能開發(fā)利用的首選方式。在太陽能熱發(fā)電中，塔式發(fā)電由于其規(guī)模較大，聚光比較高，后端技術(shù)與火力發(fā)電相類似，因此是今后太陽能熱發(fā)電的首選方式。在塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，定日鏡的合理分布是提高其發(fā)電效率的重要因素。目前，塔式系統(tǒng)的鏡場(chǎng)分布通常為以

2、塔為中心的線性布局或同心圓布局，定日鏡未安置在高效率區(qū)域，降低了年平均發(fā)電效率。本研究以太陽的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及定日鏡的反射模型為基礎(chǔ)，尋找鏡場(chǎng)的效率中心點(diǎn)及高效率分布區(qū)域。同時(shí)引入能量截?cái)嘈?yīng)，對(duì)定日鏡的分布范圍進(jìn)一步優(yōu)化，最終得出了鏡場(chǎng)分布需要對(duì)緯度的不同做出相應(yīng)調(diào)整的結(jié)論。同時(shí)，本研究還介紹了定日鏡的控制方式，分析了定日鏡聚光誤差來源及相應(yīng)解決辦法，并對(duì)定日鏡群的調(diào)度策略進(jìn)行了一系列研究，主要內(nèi)容如下：
　　(1)太陽輻射特點(diǎn)及太陽

3、在天球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究。根據(jù)天球理論，建立了太陽視運(yùn)動(dòng)的相關(guān)模型，推導(dǎo)出太陽的地平坐標(biāo)方位角和高度角的計(jì)算公式。
　　(2)定日鏡工作原理的研究。根據(jù)鏡面反射規(guī)律，分析了定日鏡聚光滿足的中心點(diǎn)原則，根據(jù)太陽的地平參數(shù)計(jì)算公式，結(jié)合定日鏡反射模型，分析并得出了定日鏡的角度控制參數(shù)。
　　(3)定日鏡分布設(shè)計(jì)方案。根據(jù)太陽運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及定日鏡控制角度，結(jié)合定日鏡在工作中存在的余弦效率、大氣衰減效率以及中心點(diǎn)距離效率等問題分析了吸熱塔