能源是国民经济的基础，在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。为了实现低碳能源和低碳经济的目标，必须大力发展可再生能源，其中太阳能利用则起着举足轻重的作用。《太阳能热发电原理及技术》全面介绍了有关太阳能热发电的原理和相关技术，包括太阳和太阳能、太阳能热发电系统现状与发展趋势、太阳能热发电的热力学基础、太阳能聚焦热发电系统的类型和组成、太阳能聚焦热发电系统的聚光装置、太阳能聚焦热发电系统的蒸汽发生器、太阳能聚焦热发电系统的运行和控制、太阳能热气流发电技术、太阳能热发电系统的蓄热、太阳能热发电系统的技术经济分析等。书中包括作者在太阳能热发电方面多年的研究成果。
    《太阳能热发电原理及技术》除可供有关科研人员和工程技术人员参考外，还可作为高等学校能源动力类专业的教学参考书。

    聚光镜理想的形状是抛物面，因为这种形状可将入射的太阳光聚焦在抛物面焦点上一个很小的区域内。而实际使用中，一般可将抛物面制成多块分开的镜面。球面形状的表面也可聚焦太阳光。一些碟式太阳能热气机发电系统使用由多块球面组成的聚光镜，这些聚光镜被安装在框架结构上，而每个镜面可单独聚焦，使多个镜面组合成接近抛物面的形状，这种设计可使镜面的聚焦进行精确调整。
    目前研究和应用较多的碟式聚光器主要有玻璃小镜面式、多镜面张膜式、单镜面张膜式等几种形式。
    1.玻璃小镜面式聚光器
    玻璃小镜面式聚光器将大量的小型曲面镜逐一拼接起来，固定于旋转抛物面结构的支架上，组成一个大型的旋转抛物面反射镜。美国麦道（McDon-nell Douglas）公司开发的碟式聚光器即采用这种形式。该聚光器总面积为87.7 m2，由82块小的曲面反射镜拼合而成，输出功率为90kW，几何聚光比为2793，聚光效率可达88%左右。这种聚光器由于采用大量小尺寸曲面反射镜作为反射单元，可以达到很高的精确度，而且可实现较大的聚光比，从而提高聚光器的光学效率。
    2.多镜面张膜式聚光器
    这种聚光器的聚光单元为圆形张膜旋转抛物面反射镜，将这些圆形反射镜以阵列的形式布置在支架上，并且使其焦点皆落于一点，从而实现高倍聚光。多镜面张膜式聚光器是由12只直径为3m的张膜反射镜组合而成的阵列，其反射镜面积为85m2，可提供70kW的功率用于热机运转发电。
    3.单镜面张膜式聚光器
    单镜面张膜式聚光器只有一个抛面反射镜。它采用两片厚度不足1mm的不锈钢周向分别焊接在宽度约1.2 m的圆环的2个端面，然后通过液压气动载荷将其中的一片压制成抛物面状，两层不锈钢膜之间抽成真空，以保持不锈钢膜的形状及相对位置。由于是塑性变形，因此很小的真空度即可达到保持形状的要求。
    单镜面和多镜面张膜式反射镜由于一旦成形后易保持较高的精度，以及施工难度低于玻璃小镜面聚光器，因此得到了较多的关注。
    （二）接收器
    太阳光接受器具有两个功能：①尽可能多的吸收由聚光镜反射的太阳辐射能量；②将辐射能量以热量的形式传递给热气机的工质。
    尽管一个完善的抛物面聚光镜可以将平行的光线聚焦到一点，但由于太阳光线之间并非完全平行，另外，现实中的聚光镜也不是完全的理想形状，因此阳光不是聚焦在一个点上，而是分布在一个很小的区域内，在这个区域的中心具有最高的光通量，而从中心到边缘光通量则呈指数型下降。碟式热气机系统的接受器是开有小孔（聚光口）的空腔型接受器。热气机的吸热器放置在聚光口的后面，避免直接接触经过聚焦的高强度的太阳光，聚光口和热头之间的空腔外面采用绝热材料覆盖，减少热量的损失。接受器的聚光口经过优化设计，使其直径大到有足够的阳光通过，同时使损失的辐射和对流的热量限制到允许的程度。
    ……

前言

第一章 能源概述
第一节 能量与能源
第二节 能源的作用和地位
第三节 能源与环境
第四节 能源的可持续发展
第五节 可再生能源概述
参考文献

第二章 太阳和太阳能
第一节 有关太阳的基本知识
第二节 辐射光谱和太阳常数
第三节 太阳能资源
第四节 太阳能利用
参考文献

第三章 太阳能热发电系统现状与发展趋势
第一节 太阳能热发电技术现状
第二节 太阳能热发电设备与发展趋势
参考文献

第四章 太阳能热发电的热力学基础
第一节 热力学基本概念及基本定律
第二节 能量转换系统的热力学分析方法
第三节 应用于太阳能热发电技术的热力循环
第四节 太阳能热发电循环的热力学优化分析
参考文献

第五章 太阳能聚焦热发电系统的类型和组成
第一节 太阳能槽式热发电系统
第二节 太阳能塔式热发电系统
第三节 太阳能碟式热发电系统
第四节 集成式太阳能热发电系统
参考文献

第六章 太阳能聚焦热发电系统的聚光装置
第一节 太阳能聚光基本原理
第二节 太阳能槽式聚焦集热装置
第三节 塔式太阳能聚焦集热装置
第四节 太阳能碟式聚焦集热装置
参考文献

第七章 太阳能聚焦热发电系统的蒸汽发生器
第一节 概述
第二节 壳管式换热器的设计计算方法
第三节 壳管式换热器的选用
第四节 蒸汽发生器的热力计算
第五节 蒸汽发生器的压降计算
参考文献

第八章 太阳能聚焦热发电系统的运行和控制
第一节 概述
第二节 太阳能镜场跟踪控制
第三节 太阳能槽式聚焦热发电系统的运行和控制
第四节 塔式太阳能聚焦热发电系统的运行和控制
第五节 碟式太阳能聚焦热发电系统的运行和控制
参考文献

第九章 太阳能热气流发电技术
第一节 太阳能热气流发电概述
第二节 太阳能热气流发电系统的热力分析与设计
第三节 太阳能热气流发电系统的涡轮机
第四节 太阳能热气流发电系统的导流筒
第五节 太阳能热气流发电系统的集热棚
参考文献

第十章 太阳能热发电系统的蓄热
第一节 蓄热基本原理
第二节 蓄热材料
第三节 典型的太阳能聚焦热发电系统的蓄热系统
参考文献

第十一章 太阳能热发电系统的技术经济分析
第一节 技术经济分析的基本原理
第二节 太阳能聚焦热发电系统的技术经济分析
第三节 太阳能热气流发电系统的技术经济分析
参考文献