顾全军 孙海涛 刘光宇 薛安克 徐芬

（1.黄山睿基新能源股份有限公司 安徽 245400 2.杭州电子科技大学自动化学院 杭州 310018 3.新西兰奥克兰大学机械系）

面向中高温太阳能储热器的非线性最优设计问题

顾全军1孙海涛1刘光宇2，3薛安克2徐芬2

（1.黄山睿基新能源股份有限公司 安徽 245400 2.杭州电子科技大学自动化学院 杭州 310018 3.新西兰奥克兰大学机械系）

受经纬度、天气、季节、建筑等环境因素影响，太阳能集热系统的储热容器设计参数不易设定。为了满足不同地区用户需求，本文首先依据辐照度与集热情况建立了太阳能储热过程的动力学数学模型。提出了储热器容量参数存在最优解的假设。然后，采用数值计算得出了容器设计曲线，并指出最优解的存在性条件。并提出太阳能热水器、碟式聚光储热、槽式聚光储热等各类太阳能应用存在储热参数最优化的命题。

太阳能；储热容量；最优问题

1 背景介绍

太阳能集热系统主要包括太阳能集热器、接收器、跟踪装置以及储热。采用太阳能光热中高温集热技术进行发电逐渐受到国外外关注，并建设了多个光热电站，参考图1。运用太阳能集热系统进行发电主要包括：塔式太阳热发电系统、碟式太阳能热发电系统和抛物槽式太阳能热发电系统。

塔式太阳热发电系统，投资巨大，技术复杂，发电成本很高，其优势是可获得500℃以上高温热源，带有一定容量的储能系统，进而保证大功率电站发电。碟式太阳能热发电系统，实现太阳光点聚集，聚光点的热源温度一般在500～1000℃之间，用该热源加热工质以驱动电动机，实现将热能转换成电能。……