[发明专利]一种适应恶劣地形的镜场布置方法和镜场

说明书

本发明公开了一种适应山地等恶劣地形的镜场布置方法，所述方法提出要沿着镜场所占地形的等高线，采用与等高线相适应的镜场布置方法，根据镜场局部坡度的分布情况将定日镜立柱高度设计为多个不等的高度，同时也将单面定日镜采光面积设计为多个大小不同的规格，利用当前定日镜的阴影遮挡效率是由其相邻镜子造成的原理，使用不同立柱高度、不同采光面积定日镜的组合方式，减缓恶劣地形条件下的剧烈坡度变化，使得反映到镜面的坡度平缓变化，有效减少镜场阴影遮挡效率的损失。本发明可以在恶劣地形条件下灵活布置镜场，同时保证镜场效率维持在较高的水平，提高了塔式太阳能发电技术对地形条件的适应性。

技术领域

本发明涉及太阳能热发电领域的塔式太阳能镜场布置方法，特别涉及一种适应恶劣地形的镜场布置方法。

背景技术

在经济不断发展的同时，能源日趋短缺，传统的不可再生能源日益枯竭，经济发展越来越受制于能源的开发利用，可再生能源的利用受到普遍关注，特别是太阳能利用更受世人的重视。

太阳能热发电是当前太阳能利用的一种主要方式。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)塔式太阳能热发电；(2)槽式太阳能热发电；(3)碟式太阳能热发电。

在太阳能热发电领域，塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率，高聚焦温度，控制系统安装调试简单，散热损失少等优势，将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。

在塔式太阳能热发电方案设计过程中，设计条件异常重要，其中，地形条件就是其中一个十分重要的条件之一，平坦而又规则的地形条件下，可以根据固定的镜场设计规则设计出镜场效率较高的镜场布置方案，一般情况下，塔式太阳能规则镜场能够适应的坡度在10％以下，且要求该坡度为镜场地形的整体坡度，局部不平整的区域需要做大规模的场平以便进行镜场布置，在场平没有做到位的场址，常规镜场布置方案因为相邻定日镜之间高差层次不齐的原因，定日镜之间存在严重的阴影遮挡，使得镜场效率低下。

此外，对坡度较大的山地等恶劣地形，在很多局部区域，因为局部坡度较大，会导致批量生产的定日镜可能由于立柱高度都统一，而造成部分区域的定日镜下边沿触碰到斜坡，无法正常追日。

同时，在某些实际项目中，镜场所占地形局部坡度超过10％，甚至到达 30％以上，如此一来，若按照规则镜场布置方法来进行镜场布置，则需要大量的土石挖填方量，造成巨额的场平成本，并且部分国家以及部分特殊地区出于环保考虑，禁止光热项目进行大规模的场平，使得现有的规则镜场布置方案无法实现。

发明内容

针对现有镜场布置技术中存在的上述问题，本发明提供了一种塔式太阳能热发电系统中适应山地等恶劣地形的镜场布置方法。

本发明的技术方案如下：

一种适应恶劣地形的镜场布置方法，通过对地形条件的分析，在不同的地形条件下采用不同高度立柱和不同采光面积的定日镜的组合，以适应恶劣的地形条件，并减缓恶劣地形条件下的剧烈坡度变化，使得定日镜镜面的坡度平缓变化；保证定日镜在恶劣地形条件下自由旋转的同时，保证镜场的阴影遮挡效率保持在较高水平。

优选的，所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定出镜场网格划分密度，将镜场所占地形进行网格划分后测绘，得到网格点的具体坐标；

步骤2：根据步骤1的测绘结果绘制镜场占地的等高线，根据等高线的分布规律，沿着等高线，选择适应此地形等高线分布的镜场布置方法，利用大镜布置初始镜场，确定出每一面定日镜的横纵坐标；

步骤3：根据每一面定日镜的横纵坐标以及该定日镜所覆盖区域的网格点坐标，计算出该定日镜覆盖范围内的局部坡度；