太阳能塔式电站镜场对地面的遮阳分析.pdfVIP

光子学报 第 38 卷第 9 期 Vol. 38 No. 9 2009 年 9 月 ACTA PHOTONICA SINICA September 2009 太阳能塔式电站镜场对地面的遮阳分析头 王瑞庭1 ，魏秀东2 (1 吉林大学数学学院，长春 130022) (2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电技术研发中心，长春 130033) 摘 要：分析了拟建于北京市延庆县的 1 MW 太阳能塔式电站定日镜场对地面的这阳情况．采用 光线追迹计算了定日镜对地面的阴影．为了精确计算镜场对地面的阴影面积，提出了相邻镜面间阴 影率的计算方法，并推导了计算公式．提出了在一段时期内地面日照时间分布的统计方法．使用 MATLAB 编程模拟了镜场对地面的阴影以及地面日照时间分布情况，并能够绘制任意时刻地面 阴影围和任意时期内地面日照时间分布图． 关键词：太阳能塔式电站；定日镜场；光线追迹；阴影率；日照时间 中图分类号：TK514 文献标识码：A 文章编号：1004-4213 (2009) 09-2414-5 。 引言 1 坐标系的建立 太阳能发电技术主要包括光伏发电［1 ］和热发 建立右手直角坐标系（图 1 ）： α 表示太阳高度 角［5 ］，是指阳光入射方向与水平面的夹角此表示太 电［2 ］.太阳能塔式热发电技术川是太阳能热发电中 阳方位角［町，是指入射阳光在地面的投影与地面南 一种较大规模的发电方式，它主要由定日镜场、塔、 北轴间的夹角，太阳的位置可近似由太阳高度角和 中央吸热器、传热换热装置、储热装置及热发电装置 组成．该技术是利用定日镜绕双轴［3-1 ］转动跟踪太阳 z • 并将太阳辐射汇聚到塔顶吸热器，再利用传热换热 装置将获得的热能输送到常规热发电机组，最后获 得电能输出．太阳能的主要缺点是它的分散性，这使 得在收集太阳能方面存在一定的困难．要获得足够 多的太阳能，就要有面积足够大的采光设备． aperture 拟建于我国北京市延庆县的 1 MW 太阳能塔 式电站是二座实验性电站，设计镜场采光面积 y K 10 000 m2 ，约占用耕地 45 000 m2. 为了提高土地资 θH 源的利用率，考虑在镜场地面上穿插种植农作物，因 G X