基于GPU的塔式太阳能热电系统吸热功率计算

【摘要】：由于太阳能是一种间歇资源,因此在塔式太阳能热电系统中对吸热功率进行实时估计对于整个系统的运行优化具有重要的意义。在此建立了镜场物理模型和能量转换模型,分析了镜场光学效率的各组成部分,根据太阳光锥角和太阳圆盘生成非平行入射光。提出了一种基于GPU的吸热功率的快速计算方法,借助GPU的双层并行结构,利用蒙特卡洛光线追迹法多线程高效率地依次判断每根光线的运动轨迹;过程中计算镜场光学效率,最终快速准确地得到吸热器的吸热功率。通过一个基于e Solar的模拟镜场与一个实际镜场的仿真结果分别验证了方法的实时性和有效性。 【作者单位】： 浙江大学控制科学与工程学系;浙江中控太阳能技术有限公司;
【关键词】： 塔式太阳能 吸热功率 光线追迹法 GPU计算
【基金】：国家自然科学基金(61173128) 973项目(2012CB720500)
【分类号】：TM615
【正文快照】： 1引言塔式太阳能热电系统是利用很多个跟踪太阳的定日镜,将光线聚集到固定在塔顶部的吸热器上,加热流经吸热器内部的介质,再使用高温介质的热能带动汽轮机、发电机来发电。实时获取吸热器表面的吸热功率,有利于吸热器的设计及镜场的调度,实现系统运行优化。针对吸热器表面吸热

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