为了提高塔式太阳能电站镜场的集光效率,需要对镜场的布置进行优化设计。基于非成像光学设计理论,提出了利用腔式吸热器的几何特性与定日镜年均效率因子相结合的镜场边界限制方法,提高了定日镜的光学效率。镜场采用规则化布置,易于进行优化,从而提高了镜场优化设计的响应速度。采用蒙特卡罗光线追迹法建立了镜场聚光的数学模型,采用参数搜寻算法优化镜场结构,在Matlab环境下编写了镜场优化设计软件,并利用现有的西班牙PS10镜场对软件进行了验证。使用该软件设计了北京10 MW塔式太阳能电站镜场,设计的年均光学效率为64.15%,与PS10镜场相近,达到国际先进水平。
