来源：太阳能学报（2025年8月 第46卷 第8期）
作者：周治 张思远 杨根本 郜振鑫（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司）
DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0631
摘要
该研究利用自研的镜场效率分析软件，分别计算和比较了交错玉米田、圆周径向交错、Campo型和仿生型4种镜场的年均余弦效率、阴影遮挡效率、大气衰减效率、截断效率和综合效率。计算结果表明，在定日镜数量、尺寸，塔高和镜场可用面积等镜场参数基本相同时，圆周径向交错布置的阴影遮挡损失最小，在远端镜场有明显优势；交错玉米田镜场年均余弦效率最高，在近端镜场有明显优势；仿生型镜场由于易形成较高密度的布置，在中端镜场有一定优势；Campo型镜场各方面均无明显优势。
引言
随着“3060 双碳”目标和构建新型能源体系要求的提出，以风电、光伏为主的新能源在中国电力系统中的装机容量占比不断提高，电力系统需要更大的调节能力以满足新能源消纳需求。太阳能热发电易于配置大容量、长周期、更安全低碳的熔盐储能系统，且采用常规汽轮发电机组，系统具有转动惯量和电网同步机特性，是一种灵活性调节电源，非常符合当前高比例不稳定可再生能源电源并网情境下电网安全稳定运行对快速调峰电源的迫切需要，可实现用新能源调节支撑新能源。
正因如此，国务院明确提出积极发展太阳能热发电。2022年6月1日，九部委联合印发《“十四五”可再生能源规划》。规划提出将有序推进长时储热型太阳能热发电发展；推进关键核心技术攻关，推动太阳能热发电成本明显下降。在4 种主流太阳能热发电系统中，塔式太阳能热发电系统具有聚光比高的特点，因此易实现较高的温度和效率，可充分利用二元熔盐的显热区间，不仅可发电、还可用于工业高温替代（如太阳能热制氢等）。
镜场投资占电站总投资的40%以上，高效的镜场布置属于塔式太阳能热发电系统集成关键核心技术之一，此部分的效率提升对塔式太阳能热发电系统的成本下降影响明显。目前主流的塔式太阳能热发电站镜场布置方法主要有交错玉米田、圆周径向交错、Campo镜场、仿生型镜场4种。在圆周径向交错布置方法中，又有DELSOL经验拟合布置方法、无遮挡布置方法、无遮挡密集布置方法等。
本研究主要对交错玉米田、圆周径向交错、Campo、仿生型4种基本布置方法在定日镜尺寸、镜场反射面积、用地面积要求、塔高、吸热器受光面尺寸参数均基本相同的边界条件下，采用自主研发的镜场效率分析软件对镜场年均余弦效率、年均阴影遮挡效率、年均大气衰减效率等主要分项效率进行详细对比分析，找到4 种基本布置方法的主要特点，以期为其在不同场景下的应用提供参考。
结论
在定日镜数量、尺寸、塔高和镜场可用面积等镜场参数基本相等时，4 类镜场的大气衰减效率和截断效率值相近。圆周径向交错布置方法易实现较低的遮挡损失，在遮挡损失起明显主导作用的远端镜场具有显著优势，具有最高的年均综合效率。交错玉米田镜场年均余弦效率最高，在镜场较小时，遮挡损失较小的近端镜场具有优势。仿生型镜场各方面较均衡。Campo 镜场占地面积过大，当边界条件与其他布置方式一致时，无明显优势。
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