盧振武 研究員(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
主要匯報(bào)了973計(jì)劃課題一(太陽(yáng)輻射高效聚集與鏡場(chǎng)時(shí)空協(xié)同理論)的研究進(jìn)展與成果。課題的主要研究?jī)?nèi)容是:(1)能流高效傳輸?shù)姆浅上窬酃鈾C(jī)理;聚光場(chǎng)能流傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)分配機(jī)制;(3)聚光器及跟蹤系統(tǒng)的適應(yīng)性設(shè)計(jì)。課題的研究目標(biāo)是:(1)建立聚光器與接收面間的高效聚光和能流傳輸?shù)奈锢砟P?;?)探悉聚光器結(jié)構(gòu)與材料的環(huán)境適應(yīng)性機(jī)制及跟蹤誤差自主糾偏機(jī)制;(3)建立新型高效聚光系統(tǒng)和高精度跟蹤體系;(4)探索新型光學(xué)聚光曲面,并研制具有低成本前景的聚光器原理樣機(jī)。課題擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題是:(1)揭示聚光過(guò)程中輻射能流矢量的時(shí)空分布規(guī)律;(2)闡明能流矢量的時(shí)空分布對(duì)吸熱效率的影響機(jī)理;(3)探索太陽(yáng)輻射可控傳輸及高效光熱轉(zhuǎn)換規(guī)律;(4)建立聚光與吸熱協(xié)同設(shè)計(jì)理論。
本年度的工作進(jìn)展如下:
1)完成了鏡場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件(Models for Solar Field Design, SFDM1.0)的編寫(xiě),可對(duì)鏡場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,分析電站發(fā)電量,模擬吸熱器表面能流分布。解決了鏡場(chǎng)聚光與吸熱協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,即采用鏡場(chǎng)分區(qū)控制,達(dá)到聚光與吸熱協(xié)同。 2)完成了新型定日鏡的光機(jī)電加工?;诜浅上窬酃饫碚?,設(shè)計(jì)并研究了非球面定日鏡的聚光特性,可有效提高鏡場(chǎng)聚光比。新型非球面定日鏡由100面小尺寸微弧面玻璃反光鏡拼接而成。單元鏡采用槽沉成形法加工,尺寸0.35m×0.35m,面形精度優(yōu)于10%,成本低,光斑直徑12cm。3)開(kāi)展了定日鏡跟蹤精度測(cè)試方法研究。采用照像法檢測(cè)定日鏡的跟蹤誤差,對(duì)單臺(tái)定日鏡和多臺(tái)定日鏡,跟蹤精度的檢測(cè)方法不同。4)完成了定日鏡跟蹤和控制軟件的編寫(xiě)。5)開(kāi)展了聚光器檢測(cè)方法研究,即槽式曲面反光鏡面形測(cè)試方法研究,槽式聚光器拼接面形測(cè)試方法研究,定日鏡拼接面形測(cè)試方法研究。(供稿:國(guó)家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟)