槽式太阳能热发电集热场控制系统研究的任务书.docx

槽式太阳能热发电集热场控制系统研究的任务书
任务书
1.研究背景
太阳能热发电作为一种环保、可持续的新能源，正逐渐成为世界各国推广和发展的焦点之一。与光伏发电相比，太阳能热发电具有更高的效率、更稳定的电力输出，更适合大规模集中式发电，并且可以实现“储热发电”，以更好地适应能源供给和需求之间的不匹配。
槽式太阳能热发电是一种应用特殊光学反射材料构建的集热系统，具有优异的光学性能和高效的能量转换效果。但是，在集热过程中，太阳能的强度、方向和时间都会对集热效果产生影响，而且集热场内可能存在温差和热损失现象，这些都会影响太阳能热发电系统的性能和稳定性。
因此，本项目旨在研究槽式太阳能热发电集热场的控制系统，通过对温度、光强等参数的实时监测和控制，提高集热效率和稳定性，为推广和应用太阳能热发电技术提供理论和技术支持。
2.研究内容
（1）槽式太阳能热发电集热场模型的建立和仿真。
（2）采集和处理太阳能热发电集热系统的各种参数，包括集热器表面温度、环境温度、辐射强度、光谱分布、太阳高度角和方位角等。
（3）通过实验研究和模拟计算，确定最佳的集热器倾角、焦距和朝向，提高集热效率。
（4）设计集热场的控制系统，包括传感器、控制器、执行机构和通信网络等。
（5）使用适当的算法和控制策略，对集热器倾角、焦距和朝向等参数进行动态调整，以响应环境因素和外部条件的变化。
（6）建立集热场和发电系统的性能测试模型，评估优化后的集热效果和电力输出。
3.研究目标
（1）掌握槽式太阳能热发电集热场的基本原理和特性，进一步完善和优化槽式太阳能热发电技术。
（2）实现太阳能热发电集热系统的自动化控制，提高能源转化效率和稳定性。
（3）建立槽式太阳能热发电系统的性能测试方法和标准，为技术推广和应用提供科学的依据和技术支持。
4.研究方法和技术路线
（1）理论研究：根据传热学、光学和控制理论，建立槽式太阳能热发电集热场的数学模型，分析影响集热效果和转换效率的因素，确定优化控制策略。
（2）实验研究：设计并搭建槽式太阳能热发电集热系统，进行参数测试和数据采集，验证理论模型的可行性和准确性。
（3）仿真计算：利用ANSYS等仿真软件，对集热器和集热场进行三维建模和光学模拟，分析和优化集热效果。
（4）控制系统设计：根据集热场的控制目标和要求，设计控制系统的硬件和软件模块，结合传感器、执行器和通信网络等构成完整的系统框架。
（5）测试分析：通过实验测试和仿真计算，评估控制系统的实际效果和性能改进。建立性能测试方法和标准，为技术推广和商业应用提供技术支持。
5.研究经费
本项目总经费为人民币50万，主要经费用于实验试验和数据采集、控制系统和通信网络设计、集热场优化改进等方面。
6.研究意义
槽式太阳能热发电技术是未来新能源发展的重要领域之一。研究槽式太阳能热发电集热场控制系统，可以有效优化集热效率和稳定性，提高能源转换效率，降低发电成本，推动太阳能热发电技术的发展和应用。同时，通过建立性能测试方法和标准，也可以为技术推广和商业应用提供科学的依据和技术支持。