塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電鏡場(chǎng)的優(yōu)化與仿真研究.pdf

1、隨著國(guó)際油價(jià)不斷攀升和全球氣候不斷惡化，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視，太陽(yáng)能熱發(fā)電是大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的一個(gè)重要途徑。在大規(guī)模太陽(yáng)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(diǎn)，因此塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電形式是利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)大容量并網(wǎng)發(fā)電的首選。而我國(guó)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(guó)塔式太陽(yáng)能發(fā)展的首要問(wèn)題。本文從聚光鏡場(chǎng)布置、聚光鏡場(chǎng)光能量調(diào)度、土地利用率三個(gè)方面，對(duì)塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系

2、統(tǒng)聚光鏡場(chǎng)進(jìn)行了研究、分析和探索，具體工作如下:
　　 (1)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，分別建立了地平坐標(biāo)系和矢量坐標(biāo)系下太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)模型，仿真計(jì)算了太陽(yáng)軌跡在一天內(nèi)的變化情況，并總結(jié)太陽(yáng)高度角和方位角在一天內(nèi)的變化規(guī)律。
　　 (2)聚光鏡場(chǎng)的設(shè)計(jì)與余弦效率分布的理論分析基于放射狀柵格法，設(shè)計(jì)了放射狀交錯(cuò)排列的圓形聚光鏡場(chǎng)。通過(guò)建立余弦效率計(jì)算模型，分別對(duì)太陽(yáng)入射角和余弦效率進(jìn)行了仿真計(jì)算，總結(jié)太陽(yáng)入射角在一

3、天內(nèi)的變化趨勢(shì)，得到最佳和最低余弦效率分布區(qū)域。進(jìn)一步研究了接收塔的高度對(duì)平均余弦效率的影響。
　　 (3)聚光鏡場(chǎng)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(chǎng)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(wèn)題進(jìn)行描述。針對(duì)該問(wèn)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(jìn)行求解，得到各時(shí)刻系統(tǒng)最佳時(shí)，需投入運(yùn)行的定日鏡數(shù)量和分布，并提出了分時(shí)段調(diào)度策略。
　　 (4)新型