100 MW塔式光热电站吸热器中心高度优化研究

高嵩，任博涵，许继刚，徐志强，李鸿飞

（1.中国能源建设集团有限公司，北京100020；2.中国能源建设集团有限公司工程研究院，北京100020；3.中国华电科工集团有限公司，北京100070）

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2016年，我国首批太阳能光热发电示范项目正式启动，光热发电通过4种主要发电模式进入我国电力市场［1］。截至目前，首批20个光热示范项目已有8座并网发电，包括5座塔式电站、2座槽式电站、1座线性菲涅耳式光热电站，此外，还有2座塔式光热电站已开工建设。塔式光热发电站是目前主流的太阳能光热发电技术路线。

集热系统是塔式太阳能光热发电有别于其他光热发电技术路线的重要子系统，吸热器中心高度的优化设计是塔式光热电站镜场设计中最重要的环节之一。集热场由定日镜场和吸热塔组成［2］。定日镜场是由多台定日镜组成，可将太阳光的辐射能聚焦至吸热塔顶部的吸热器。吸热工质流经吸热器内部腔体，通过辐射吸热、对流换热等方式实现光能向热能的转化，收集太阳辐射能；将加热后的吸热工质储存到储热罐体中，实现热能的存储；最终，通过热工转换过程实现太阳能光热发电［3］。集热场成本占塔式光热电站总投资的50%～60%，发电系统成本占15%～20%，前者是电站最大的成本构成［4-6］。在满足电站整体工艺要求和集热量要求的条件下，吸热器中心高度的优化设计可有效地提高定日镜场光学效率，从而在同等集热量条件下，减少定日镜数量、降低定日镜场投资，提高电站经济效益。……