太阳能热发电技术
课程编码：180090080702P3001H
英文名称：Solar Thermal Power Generation Technology
课时：50
学分：2.50
课程属性：专业课
主讲教师：王志峰等
教学目的要求
太阳能热发电是学科交叉明显、工程应用突出、前景最好的一种新能源发电技术形式。本课程为电气工程学科太阳能工程应用领域研究生的专业普及课。本课程将主要学习太阳能热发电技术中的太阳能资源、太阳能聚光、集热、储热、热功转换及电站系统的基础理论。要求通过学习掌握太阳能热发电技术的基础知识和基本方法，并了解其最新的发展现状和将来的发展趋势。
预修课程
传热学、工程热力学、流体力学、解析几何、普通物理、几何光学
大纲内容
第一章 绪论 6学时 王志峰
第1节 课程基本概况
第2节 太阳能热发电的国内外现状
第3节 太阳能热发电在电网及能源发展中的作用
第4节 电站实习1
第5节 电站实习2
第6节 电站实习3
第二章 太阳能资源和太阳运动理论 6学时 郭明焕
第1节 太阳辐射光谱性质
第2节 太阳常数&太阳能辐射资源的分布
第3节 太阳辐射测量设备的介绍
第4节 太阳运动计算
第5节 聚光器跟踪太阳理论
第6节 聚光器跟踪太阳计算
第三章 聚光原理与光学设计 6学时 郭明焕
第1节 成像式聚光与非成像式聚光的性质和特点
第2节 反射式聚光与透射式聚光的性质和特点1
第3节 反射式聚光与透射式聚光的性质和特点2
第4节 聚光器镜面光学像差及光学误差分析
第5节 聚光能流密度分布及光学计算方法
第6节 定日镜场的优化布置与光学分析软件
第四章 太阳能热发电基本术语和太阳能集热器效率 9学时 王志峰
第1节 太阳能热发电站基本概念
第2节 主要技术形式
第3节 国家标准《太阳能热发电术语》
第4节 中低温太阳能集热器种类特点及效率分析
第5节 高温太阳能集热器稳态热效率及瞬态热效率分析1
第6节 高温太阳能集热器稳态热效率及瞬态热效率分析2
第7节 电站实习4
第8节 电站实习5
第9节 电站实习6
第五章 太阳能热发电系统 18学时 郭明焕
第1节 太阳能热发电站总体设计1
第2节 太阳能热发电站总体设计2
第3节 太阳能热发电站总体设计3
第4节 槽式太阳能热发电系统1
第5节 槽式太阳能热发电系统2
第6节 槽式太阳能热发电系统3
第7节 塔式太阳能热发电系统1
第8节 塔式太阳能热发电系统2
第9节 塔式太阳能热发电系统3
第10节 聚光系统设计1
第11节 聚光系统设计2
第12节 聚光系统设计3
第13节 吸热器及储热系统设计1
第14节 吸热器及储热系统设计2
第15节 吸热器及储热系统设计3
第16节 电站实习7
第17节 电站实习8
第18节 电站实习9
第六章 太阳能热发电站建设流程 3学时 郭明焕
第1节 厂址选择
第2节 电力负荷与发电流程
第3节 厂区规划
第七章 随堂闭卷考试 2学时 郭明焕
第1节 考试1
第2节 考试2
教材信息
1、
《太阳能热发电站设计》（第二版）@Design of Solar Thermal Power Plants, Chemical Industry Press
王志峰等著@王志峰等著
2019年10月@2018年3月
化学工业出版社@Elsevier Academic Press
参考书
1、
developments and applications， Woodhead Publishing Series in Energy: Number 21
王志峰等著@Keith Lovegrove and Wes Stein
2013年6月@2012年4月
中国电力出版社@Woodhead Publishing Limited
课程教师信息
王志峰，博士，中国科学院电工研究所研究员、中国科学院特聘核心骨干研究员，中国科学院大学岗位教授、博士生导师。国家首批“万人计划”获得者、中国科学院太阳能热利用及光伏系统重点实验室主任、中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会主任委员、国家太阳能光热产业技术创新战略联盟创始人及现任理事长。自1996年开始从事太阳能热发电科学技术的研究，牵头研发并组织建设了我国第一座兆瓦级塔式、槽式光热电站，第一个太阳能跨季储热供热站，利用太阳能聚光技术烧制了全球第一件硅酸盐陶瓷器皿；首次提出了利用介电常数调制实现超表面太阳光子聚集的科学构想并被科技部采纳立项，首次提出了利用仿生等级孔材料进行储热放热过程被科技部采纳立项。目前为国家重点研发计划“超临界二氧化碳太阳能热发电关键技术问题研究”项目首席科学家，中国科学院先导A计划“太阳能跨季节储热”课题首席科学家。组织编写了我国首个太阳能热发电术语标准，出版太阳能热发电英文专著一部《Design of Solar Thermal Power Plants》，培养硕士博士研究生70余名。
郭明焕，男，汉族，陕西横山人；1999年西北大学数学系本科毕业；2002年西北大学数学系研究生毕业；2007年9月至2011年7月，中科院电工所攻读博士，并获博士学位，期间2009年4月至2010年3月，在澳大利亚国家太阳能研究中心（NSEC）公派留学一年；2011年7月至2013年9月，中科院电工所助理研究员。现任中科院电工所副研究员，研究生辅导员，硕士研究生导师，中科院大学岗位教师，杜斌丞教育思想研究会理事。研究领域：太阳能热发电聚光技术，主持1项国家（863）计划课题，3项国家自然科学基金课题，1个国家重点研发计划变革性技术子课题, 1项中国科学院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金。由于在太阳定日镜高精度跟踪理论及太阳能热发电光学计算方面的突出工作，荣获2012年度中国科学院优秀博士学位论文奖。突出或特色工作：*定日镜的通用方位-俯仰跟踪角度公式及其工程应用。*基于等效太阳光锥的逆向光线追迹法用于定日镜场聚光能流密度分布的计算，并开发定日镜场光学优化设计软件，并转化。*定日镜场在吸热器表面聚光能流密度分布的边界插值重建测量方法。*定日镜场对月光的聚光和测量技术。