【摘  要】： 太阳能是洁净的可循环新能源，是人们研究开发的新能源之一。而太阳能光热发电的效率是比太阳能光伏发电更好的，光热发电持续性好并且可以想用就用，不用就将热能储存起来。光热发电大致由聚光器，转化装置和发电装置组成，其中聚光器直接影响了最终发电效率。因此本文主要研究聚光器的种类和使用，分析了目前所使用的几种聚光器并从中选择一种用于搭建符合于太阳能热光伏发电的10-100倍的聚光系统，然后运用zemax光学软件进行简单的模拟实验。

【关键词】：光热发电； 光学设计； 聚光器； 太阳能； 模拟实验。

目录

摘要

Abstract

1 前言-1

1.1 聚光太阳能热发电(CSP)-1

1.1.1 线性聚光系统-1

1.1.2 电力塔式聚光系统-2

1.1.3 碟式聚光系统-2

1.1.4 聚光太阳能热发电的研究现状-3

1.1.5 聚光太阳能热发电的应用前景-3

1.2 太阳能热光伏发电系统(STPV)-3

1.2.1 STPV系统组成部分及工作原理-3

1.2.2 STPV系统的研究现状-4

1.2.3 STPV系统的应用和前景-4

2 太阳能聚光系统中的聚光器-5

2.1 聚光器种类-5

2.2 聚光器的选择-6

3 传统抛物面及菲涅尔镜面的介绍与ZEMAX仿真实验-7

3.1 ZEMAX软件介绍-7

3.2 普通抛物面聚光镜-7

3.2.1 普通抛物面聚光镜简介-7

3.2.2 普通抛物面聚光镜在ZEAX中的仿真实验-7

3.3 菲涅尔透镜-9

3.3.1 菲涅尔透镜简介-9

3.3.2 菲涅尔透镜工作原理-10

3.3.3 菲涅尔透镜种类-10

3.3.4 圆形菲涅尔透镜在ZEMAX中的仿真实验-11

3.3.5 菲涅尔透镜聚光效率损失分析-13

4 菲涅尔聚光系统设计与搭建-15

4.1 聚光系统的设计-15

4.1.1 聚光系统的接收器选择-15

4.1.2 聚光系统的太阳追踪装置选择-16

4.1.3 聚光系统的散热装置选择-16

4.1.4 聚光系统的发电机选择-16

4.1.5 聚光系统的支架材料选择-16

4.2 聚光系统的模拟搭建-17

4.3 菲涅尔聚光系统在不同聚光倍数下的计算结果-17

5 总结-19

6 参考文献-20

7 致谢-21