1绪论1
1.1太阳能热发电站设计的总体原则2
1.1.1太阳能热发电站的组成2
1.1.2发电站机组压力参数的选择3
1.1.3太阳能吸热器用的传热介质3
1.1.4发电站规划容量和装设机组的台数3
1.1.5发电站对环境影响控制3
1.1.6发电站的抗震及抗风设计4
1.1.7聚光场设计原则4
1.2概述4
1.2.1太阳能热发电站基本概念4
1.2.2太阳能热发电主要技术形式10
1.2.3基本术语17
2太阳能资源和气象参数26
2.1太阳能资源的性质26
2.1.1太阳能资源利用的优点26
2.1.2太阳能资源利用的缺点26
2.2太阳常数及辐射光谱27
2.2.1太阳辐照的表达27
2.2.2太阳辐射光谱27
2.3大气层对太阳辐射的影响28
2.4太阳位置计算方法29
2.4.1太阳角度29
2.4.2跟踪面角度的计算32
2.5我国几个典型地区的太阳能资源分布34
2.5.1北京地区太阳能资源34
2.5.2拉萨地区太阳能资源37
2.5.3格尔木地区太阳能资源38
2.5.4敦煌地区太阳能资源40
2.5.5吐鲁番地区太阳能资源40
2.5.6贵州地区太阳能资源41
2.5.7海南岛地区太阳能资源42
2.5.8哈尔滨地区太阳能资源43
2.6太阳辐照度预测方法45
2.6.1太阳法向直射辐照度的估计方法45
2.6.2气候条件变迁对太阳直射辐照度的影响48
2.7中国太阳法向直射辐射资源分布48
2.7.1我国的年平均日太阳法向直射辐照量分布49
2.7.2太阳直射辐射时空分布影响因素50
2.7.3我国太阳能资源的基本特征50
2.7.4我国太阳能资源区划51
2.7.5太阳法向直射辐射的测量52
2.8站区各种特殊气候条件55
2.8.1环境温度55
2.8.2风速55
2.8.3降水参数56
2.8.4灾害性天气现象及其参数56
2.8.5设计风速和环境温度57
2.9测量仪器58
2.9.1太阳总辐射表58
2.9.2太阳法向直射辐射表59
2.9.3大气透过率测量仪60
2.10全球太阳法向直射辐射资源分布60
2.10.1卫星太阳法向直射辐照度的现场修正60
2.10.2全球太阳法向直射辐射资源分布60
3太阳能热发电站总体设计63
3.1电站设计点63
3.1.1设计点的意义63
3.1.2利用设计点的计算实例63
3.2塔式电站定日镜聚光场效率分析64
3.2.1定日镜场光学分析软件HOC简介64
3.2.2定日镜场光学分析软件HOC的算法原理64
3.2.3定日镜场光学分析软件HOC的两个具体版本67
3.2.4镜面反射率的取值70
3.2.5大气透过率分析71
3.2.6塔式吸热器热损76
3.3抛物面槽式太阳能集热器热性能83
3.3.1槽式真空管热损系数84
3.3.2槽式集热器热性能测量方法现状85
3.3.3槽式集热器热性能测试方法92
3.4电站设计需要的基础资料112
3.5设计的主要参数和原则112
3.6电站总体参数描述113
3.7年发电量计算113
3.7.1采用设计点方法计算113
3.7.2年发电量计算实例114
3.7.3热发电站容量优化117
3.7.4基于逐时模拟的发电量计算方法117
3.7.5地理位置对抛物面槽式集热器效率计算的影响122
3.8储热量的确定126
3.8.1储热量选取的原则126
3.8.2储热功率选取的原则127
3.9电站总平面规划要点127
3.10聚光场布置注意事项131
4聚光系统设计133
4.1系统总体描述133
4.1.1聚光系统的组成133
4.1.2聚光器调控原则和模式133
4.1.3聚光场控制模式133
4.1.4CFSC控制室位置和环境要求134
4.1.5聚光场输出的计算方法134
4.1.6反射镜积灰的影响134
4.2聚光场布置原则135
4.2.1定日镜基本知识135
4.2.2球面定日镜聚光像散特性137
4.2.3轮胎面定日镜简介138
4.2.4槽式聚光器的光学损失139
4.2.5聚光场布置的一般原则141
4.3塔式电站聚光场设计143
4.3.1定日聚光场基本运行模式及基本设计参数143
4.3.2定日聚光场优化设计方法144
4.3.3塔式吸热器系统的设计148
4.4塔式电站聚光场控制设计150
4.4.1聚光场控制系统技术条件150
4.4.2定日镜跟踪误差的校正151
4.5槽式电站聚光场设计154
4.5.1聚光场的轴向布置155
4.5.2槽式集热器集热效率评价159
4.5.3槽式集热场设计164
4.6槽式电站聚光场控制设计165
4.6.1槽式电站聚光场控制系统技术条件165
4.6.2控制系统结构165
4.7集热器的风载特性165
4.7.1风洞实验——定日镜风载特性166
4.7.2外场测量——槽式聚光器风载170
5吸热器系统设计187
5.1系统总体描述187
5.1.1吸热器系统配置187
5.1.2吸热器组成及其调控原则188
5.1.3吸热器额定功率的确定原则190
5.2吸热器系统的材料选用191
5.2.1传热介质191
5.2.2吸热体材料191
5.2.3吸热体表面涂层192
5.2.4塔式吸热器保温材料192
5.2.5管材192
5.3吸热器系统的管路和泵选用192
5.4吸热器系统的控制193
5.4.1吸热器控制系统逻辑193
5.4.2控制设计范围194
5.4.3控制方式194
5.5吸热器系统运行方式设计195
5.5.1总则195
5.5.2吸热器启动195
5.5.3吸热器工作模式195
5.5.4吸热器的技术改进195
5.6吸热器的排污系统及其设备196
5.6.1排污范围196
5.6.2排污方式196
5.6.3排污装置197
5.6.4排污原则和方法197
5.7抛物面槽式吸热管真空性能197
5.7.1抛物面槽式吸热管结构概述197
5.7.2抛物面槽式吸热管真空可靠性研究现状199
5.7.3抛物面

本书介绍了太阳能热发电站的基本设计方法，主要面向从事太阳能热发电工程的技术人员。太阳能热发电站分为聚光、吸热、储热和动力四大模块，本书着重介绍了前三部分的设计方法和工艺布置中需要注意的重点。对太阳能热发电站中与常规火电厂相同的部分，如汽轮机、辅助锅炉及相关部分本书基本没有叙述。本书对太阳能聚光和吸热部分有较深的理论描述，并结合实际工程给出了算例，对太阳能热发电站的选址也做了较为详细的描述。内容具有较强的理论和实用价值。本书可供从事太阳能热发电工程的研究人员和技术人员使用，也可供能源相关专业的高校教师和研究生参考。