太阳能热发电技术包括碟式太阳能热发电系统、塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统和线性菲涅尔式太阳能热发电系统,其中碟式太阳能发电系统由碟式镜、吸热器以及发电系统组成。碟式镜和吸热器是整个系统的核心部件,其聚光效率和吸热效率直接决定了整个碟式太阳能热发电系统的效率。本文通过搭建碟式镜聚光吸热试验平台,在实际太阳辐射下,分别开展了碟式镜聚光性能测试和吸热器运行特性测试。碟式镜聚光性能测试中,以直径12.5米的碟式镜作为研究对象,采用带水冷的朗伯板作为聚光光斑接收平面,利用CCD相机给朗伯板拍照,通过图像处理可以获得碟式镜聚光光斑能流分布图。测量结果表明,碟式镜实际焦距要比设计焦距小,离焦点越远,碟式镜聚光的光斑越分散;碟式镜的最大聚光比为932,平均聚光比为331,碟式镜的光学效率为81.39%。利用蒙特卡洛法建立碟式镜聚光模型,并与试验测量的能流分布图进行验证。模拟得到朗伯板上收集到的总能量,与试验测试相差7.74%,最高热流密度与试验结果相差1.03%,总体上能量分布接近,但光斑形状略有差别。提出了一种碟式镜镜面调整方法,并利用碟式镜聚光模型验证了镜面调整方法的可行性。通过碟式镜镜面调整,碟式镜的最大聚光比可以提高到3628,调整效果明显。基于该聚光模型,探究了吸热腔形状对腔内能流分布的影响。吸热器运行特性测试中,以盘管式空气吸热器作为研究对象,在碟式镜上开展了相关试验工作,探究了吸热温度、空气流量及压力损失等参数之间的关系。试验结果表明,吸热器可以在10～20分钟内将空气从常温加热到600℃以上,随着吸热温度的升高,空气粘度增大,吸热器的压力损失逐渐增大,空气流量逐渐减小。试验中,吸热器的吸热温度最高可达836℃,达到了空气布雷顿循环的运行温度。空气吸热器具有一定的热惯性,当太阳直接辐射强度DNI(Direct Normal Irradiance)突降时,吸热器出口温度变化缓慢,有利于发电系统的运行。