一种非均匀布置的圆形定日镜场及其布置方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114151982A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202010932006.8(22)申请日2020.09.07(71)申请人浙江中光新能源科技有限公司地址310018浙江省杭州市江干区杭州经济技术开发区杭州东部国际商务中心2幢2007-9室(72)发明人宋二乔纪培栋邱永荣张莹王聪刘清源(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人胡晶(51)Int.Cl.F24S23/70(2018.01)F24S20/20(2018.01)G06N3/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种非均匀布置的圆形定日镜场及其布置方法(57)摘要本发明公开了一种非均匀布置的圆形定日镜场及其布置方法，所述方法包括：步骤S1，确定定日镜特征尺寸DM；步骤S2，假设圆形定日镜场的定日镜按照以吸热塔为圆心的同心圆环均匀排布，计算该种情况下的定日镜场效率；步骤S3，根据上述得到的镜场效率，以镜场效率作为优化目标，采用粒子群算法，获得n和m的数值；步骤S4，按照步骤S3的n和m数值，对实际圆形定日镜场进行非均匀定日镜场布置，不同环形区域采用不同密度布置方式进行布置；同一环形区域采用南北镜场不同密度布置方式进行布置。本发明可有效提高塔式太阳能光热电站的镜场效率，提高光热电站的整体发电效率。CN114151982ACN114151982A权利要求书1/2页1.一种非均匀布置的圆形定日镜场，其特征在于，包括n个以吸热塔为圆心的环形区域；该述环形区域是按照定日镜和吸热塔之间的距离由近到远进行划分成的；n为正整数；其中：不同环形区域采用不同密度布置方式进行布置，同一环形区域采用南北镜场不同密度布置方式进行布置；具体如下：若所述定日镜场位于北半球的光热电站，其在北镜场中不同环形区域采用不同密度布置方式进行布置；在南镜场中靠近吸热塔的m个环形区域采用固定间距的密集型布置方式进行布置，其他环形区域则采用与北镜场同一环形区域相同密度的布置方式，所述固定间距为相邻定日镜对角线距离与相邻定日镜间最小安全间隙距离之和，m为正整数且m＜n；若所述定日镜场位于南半球的光热电站，则反之。2.如权利要求1所述的定日镜场，其特征在于，所述“若所述定日镜场位于北半球的光热电站，其在北镜场中不同环形区域采用不同密度布置方式进行布置”，进一步包括：北境场近场区中的同一环形区域内各镜环的径向间距相等且周向间距相等，且径向间距和周向间距均等于定日镜对角线距离与定日镜间最小安全间隙距离之和；北境场中场区中的同一环形区域内镜环的径向间距相等，各个镜环上的定日镜数目相等，且径向间距和周向间距均大于定日镜对角线距离与定日镜间最小安全间隙距离之和；北镜场远场区中的同一环形区域内各镜环的径向间距和周向间距均随着镜环与吸热塔之间距离的增加而线性增加，且该场区同一环形区域内距离吸热塔最近镜环的径向间距和周向间距均大于北境场中场区内距离吸热塔最远镜环的径向间距和周向间距。3.如权利要求2所述的定日镜场，其特征在于，所述“在南镜场中靠近吸热塔的m个环形区域采用固定间距的密集型布置方式进行布置，其他环形区域则采用与北镜场同一环形区域相同密度的布置方式，所述固定间距为相邻定日镜对角线距离与相邻定日镜间最小安全间隙距离之和”，进一步包括：在南镜场的近场区和中场区，同一环形区域内各镜环的径向间距相等且周向间距相等，且径向间距和周向间距均等于定日镜对角线距离与定日镜间最小安全间隙距离之和；前述“m个环形区域”属于南镜场的近场区和中场区；在南镜场的远场区，各环形区域内镜环上定日镜的密度与北镜场远场区的同一环形区域内镜环上的定日镜密度相等。4.一种非均匀布置的圆形定日镜场布置方法，其特征在于，用于完成如权利要求1至权利要求3任意一项所述的定日镜场的布置，包括以下几个步骤：步骤S1，确定定日镜特征尺寸DM；其中：所述定日镜特征尺寸DM为相邻两定日镜中心之间的距离；所述定日镜特征尺寸DM一定大于相邻定日镜对角线距离与相邻定日镜间最小安全间隙距离之和；步骤S2，假设圆形定日镜场的定日镜按照以吸热塔为圆心的同心圆环均匀排布，计算该种情况下的定日镜场效率；具体为：S21：先假设圆形定日镜场按照如下情况进行布置：以吸热塔为圆心的同心圆环分布，同一镜环上的定日镜均匀分布，各个相邻镜环的径向间距相同；对于上述假设的圆形定日镜场，下列参数为已知：遮挡阴影效率、余弦效率、大气透射率、吸热器截断效率、定日镜镜面清洁度、定日镜镜面反射率；2CN114151982A权利要求书2/2页S22：计算上述假设圆形定日镜场的镜场效率，如下：根据步骤S2中各个参数，利用以下公式计算定日镜场效率：ηfield＝ηsb·ηc