盧振武 研究員(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
主要匯報了973計(jì)劃課題一(太陽輻射高效聚集與鏡場時空協(xié)同理論)的研究進(jìn)展與成果。課題的主要研究內(nèi)容是:(1)能流高效傳輸?shù)姆浅上窬酃鈾C(jī)理;聚光場能流傳輸?shù)膭討B(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)問題是:(1)揭示聚光過程中輻射能流矢量的時空分布規(guī)律;(2)闡明能流矢量的時空分布對吸熱效率的影響機(jī)理;(3)探索太陽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)完成了鏡場優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件(Models for Solar Field Design, SFDM1.0)的編寫,可對鏡場結(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。解決了鏡場聚光與吸熱協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,即采用鏡場分區(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。基于非成像聚光理論,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)開展了定日鏡跟蹤精度測試方法研究。采用照像法檢測定日鏡的跟蹤誤差,對單臺定日鏡和多臺定日鏡,跟蹤精度的檢測方法不同。4)完成了定日鏡跟蹤和控制軟件的編寫。5)開展了聚光器檢測方法研究,即槽式曲面反光鏡面形測試方法研究,槽式聚光器拼接面形測試方法研究,定日鏡拼接面形測試方法研究。(供稿:國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟)