塔式太陽能熱發(fā)電鏡場的優(yōu)化與仿真研究.pdf

1、隨著國際油價不斷攀升和全球氣候不斷惡化，太陽能的開發(fā)和利用受到越來越多的關(guān)注和重視，太陽能熱發(fā)電是大規(guī)模開發(fā)利用太陽能的一個重要途徑。在大規(guī)模太陽能熱發(fā)電站中，塔式聚光發(fā)電有其它聚光發(fā)電不可比擬的優(yōu)點，因此塔式太陽能熱發(fā)電形式是利用太陽能實現(xiàn)大容量并網(wǎng)發(fā)電的首選。而我國在這方面起步比較晚，尚處于研發(fā)和示范階段，成本太高始終是制約中國塔式太陽能發(fā)展的首要問題。本文從聚光鏡場布置、聚光鏡場光能量調(diào)度、土地利用率三個方面，對塔式太陽能熱發(fā)電系

2、統(tǒng)聚光鏡場進行了研究、分析和探索，具體工作如下:
　　 (1)太陽運動規(guī)律的研究根據(jù)太陽運動的特點，分別建立了地平坐標(biāo)系和矢量坐標(biāo)系下太陽的運動模型，仿真計算了太陽軌跡在一天內(nèi)的變化情況，并總結(jié)太陽高度角和方位角在一天內(nèi)的變化規(guī)律。
　　 (2)聚光鏡場的設(shè)計與余弦效率分布的理論分析基于放射狀柵格法，設(shè)計了放射狀交錯排列的圓形聚光鏡場。通過建立余弦效率計算模型，分別對太陽入射角和余弦效率進行了仿真計算，總結(jié)太陽入射角在一

3、天內(nèi)的變化趨勢，得到最佳和最低余弦效率分布區(qū)域。進一步研究了接收塔的高度對平均余弦效率的影響。
　　 (3)聚光鏡場的調(diào)度優(yōu)化研究結(jié)合定日鏡的反射率、余弦效率和大氣透射率等因素，建立聚光鏡場調(diào)度的數(shù)學(xué)模型，并將該調(diào)度模型轉(zhuǎn)換為0-1背包問題進行描述。針對該問題，采用貪婪算法、以及將此算法分別與微粒群算法和遺傳算法相結(jié)合進行求解，得到各時刻系統(tǒng)最佳時，需投入運行的定日鏡數(shù)量和分布，并提出了分時段調(diào)度策略。
　　 (4)新型