中国西北环境下的塔式太阳能发电站聚光集热性能提升研究进展

摘要

塔式光热发电是推动我国能源结构清洁转型的重要技术之一，尤其在太阳能资源富集的西北地区具备大规模应用的潜力。然而，该地区特有的频繁云遮、强风及沙尘等复杂气象条件，制约了光热电站聚光集热过程的效率与运行稳定性。聚焦西北特殊环境下塔式光热电站的聚光集热特性，系统综述了云、风、沙3大因素的影响机理与性能的提升策略。首先，针对云遮，分析了瞬态能流引发的热冲击与效率损失问题，总结了基于人工智能的实时瞄准策略和熔盐流量协同控制方法；其次，面对大风，阐述了风致定日镜型面与跟踪误差的成因，并探讨了风场对吸热器对流损失及启动过程的影响与抑制技术；再次，对于沙尘，分析了镜面积灰对反射率的衰减机制，归纳了定日镜积灰防控与智能清洗策略等性能提升技术；最后，展望了融合气象预测与人工智能的自适应调控、全镜场风载实时监测、高效抑尘与智能运维等未来重点发展方向，以期为增强塔式光热电站在我国西北地区的环境适应性与运行经济性提供理论参考与工程指导。

关键词

塔式光热发电 / 云遮 / 强风 / 沙尘 / 聚光集热特性

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52306273,52341601)