“數據出來了，全天的跟蹤偏差均值0.87毫弧度，峰值1.22毫弧度，成了！”

2024年8月3日晚上7點，中廣核數字科技有限公司下屬新控公司（以下簡稱“新控公司”）研發部工程師陳震宇對當天定日鏡追日的錄像數據分析完成后，他興奮地喊道。“確實，雖然只是今天一天的跟蹤數據，但已經能證明我們的算法沒錯了，定日鏡場控制系統最關鍵的高精度追日算法總算攻克了，”另一名項目負責人梅會儒如釋重負道。

▲中廣核上海產業中心三臺定日鏡在自主化控制系統的控制下精準動作并實現聚光

定日鏡作為塔式光熱電站的“追日向日葵”，需通過雙軸轉動實時調整定日鏡的方位角與俯仰角，將陽光始終反射至塔頂吸熱器。以太陽每移動1毫弧度為例，鏡面需在0.5秒內完成姿態修正，否則千米外的光斑將偏離吸熱靶超20厘米。而實現如此精準控制和動作的關鍵，就是定日鏡場控制系統。

2024年6月，新控公司與中廣核新能源光熱中心聯合研發的首套原型系統在中廣核上海產業中心完成搭建，但3臺定日鏡在實測啟動后，暴露出了問題——定日鏡追日軌跡偏差過大，鏡面聚焦光斑嚴重偏離集熱目標區。工程師陳震宇回憶：“經過前面大量的技術認證和專家評審，在實際測試時，我們還是嚴重低估了系統高精度追日時多因素影響的復雜性。”

自研算法已經經過仿真和理論計算，那問題究竟出現在哪里？研發團隊連夜開啟了頭腦風暴，是軌跡計算有問題？是鏡面測量誤差過大？是程序代碼有遺漏？還是外部環境因素考慮不周全？……一輪又一輪，累計梳理出63種影響因子。梅會儒捏著拳頭：“我就不信一個個試，還能搞不定它！”研發團隊一個因子一個因子的補充到算法中，每補充一個就來一輪仿真、來一輪實測、來一輪總結、來一輪改進。在經47輪迭代優化后，最后確定導致誤差的原因。在完成自研算法的調整后，終于在8月3日實測中取得重大突破，小批3臺定日鏡的動態跟蹤精度達1.22毫弧度，遠超項目要求。

研發團隊持續努力，從基礎驗證起步，歷經兩個月的全面工況測試，最終確認定日鏡場控制系統能夠實現全天跟蹤誤差低于2.5毫弧度的高精度表現，成功達成了研發預設的目標，標志著中廣核在塔式光熱控制系統核心技術上取得了重要進展。

▲中科院延慶光熱試驗基地實證平臺

此刻，中廣核產業中心3臺定日鏡以及中科院北京延慶光熱基地4臺定日鏡正追隨著太陽軌跡，在集熱塔上匯聚成耀眼的光環——這是智能控制算法與精密機械控制的完美合奏。

善用自然的能量，中廣核自主化定日鏡場控制系統的故事還在繼續。下一步，研發團隊將基于塔式光熱定日鏡場控制系統的小批量示范應用向智能化集群控制突破，為光熱發電站提供中廣核自主化控制系統解決方案，在進一步強鏈、補鏈的過程中作出更大貢獻。

延伸閱讀

太陽能光熱發電站是對新能源利用的一種，也是國家未來發電方向重要的技術之一。實現塔式太陽能光熱發電的基礎條件是定日鏡能有效反射太陽光到吸熱塔上，所以定日鏡控制是否科學有效將直接決定定日鏡場的工作有效性，直接影響太陽能光熱發電。

跟蹤與控制系統是鏡場的“大腦中樞”，操縱著整個集熱場的精度、能效、運轉、安全等關鍵方面。跟蹤系統使集熱器設備能跟蹤太陽的運動軌跡，達到集熱效率的最大化；控制系統實時控制跟蹤系統的位置，保證跟蹤的精度，控制器通過程序算法來調節反射鏡的位置，從而實現反射鏡的角度調節，最大限度地反射太陽光。鏡場控制系統能否精準控制集熱器跟蹤太陽，直接影響光場的集熱效率，其重要程度不言而喻。