基于无遮挡优化策略的定日镜场优化设计方案

摘要

针对塔式光热发电系统中定日镜场的设计问题，依据平面光学规律和布局策略建立相应的效率计算与参数优化模型。首先用蒙特卡罗法建立阴影遮挡效率计算模型和截断效率计算模型，从而得到镜场光学效率的计算模型；然后在对比不同镜场布局优化策略后，选择无遮挡布局作为优化策略，提出可满足输出功率要求的镜场参数优化模型，并利用变步长搜索算法对镜场参数值进行估计；最后根据模型计算得到优化后定日镜场年平均光学效率63%，年平均阴影遮挡效率94.9%，年平均截断效率78.17%，单位面积镜面年平均输出热功率0.731 2 kW/m²。与参数优化前定日镜场性能相比，优化后镜场性能显著提高，如优化后年均输出热功率60.293 3 MW相比优化前提升了91.57%。

关键词

定日镜场 / 蒙特卡罗法 / 无遮挡布局策略 / 随机搜索算法