在塔式太阳能热发电系统中,聚焦光斑能流密度的分布是一项重要参数。它的测量对吸热器和定日镜场的性能评估及系统安全监控有重要作用。能流密度的连续测量可以促进吸热器的高效运行和定日镜的定点控制。对于给定的吸热器,系统的优化程度取决于最佳接收位置和能流分布的均匀性,这些参数是通过修改定日镜的跟踪参数和反射面曲率来改变的。接收面上的能流分布的优化可以最大限度地增加吸热器输入功率,降低吸热器上的能流密度峰值,从而减小热压力和可能的破坏。本课题的研究目的是在国内外理论与实践的基础上对塔式太阳能热发电系统中的聚焦光斑能流密度分布的测量方法进行研究,设计一套可用于商业太阳能电站吸热器表面能流密度测量的系统。完成的主要工作如下:1.了解了太阳能热发电系统的研究现状及已有的各种能流密度测量方法。2.对基于“PHLUX”法的新型能流密度间接测量法进行了原理论证和公式推导,并以其为基础进行了matlab程序的编写,得到了可以对输入图形和数据进行处理并输出光斑的能流密度分布相关信息的GUI界面。3.计算了不同聚光比和漫反射板反射率条件下所需的最佳中性密度滤光片衰减比,进行了中性密度衰减片的产品调研。4.进行了实验研究,得到了近球面反射镜聚焦光斑能流密度分布的测量结果。根据光学模型计算了所测量的光斑能量的理论值,其中定日镜上光线的入射角通过使用全站仪测量得到。以光斑能量的理论计算值为参考,根据测量值与其的偏差评价了该测量方法的不确定度。5.通过实验比较了三种不同材料和价格的漫反射板的反射特性,为将来的漫反射材料选择提供了参考。6.从理论公式出发,分析了所研究测量方法的各种可能的不确定度因素,并提出了部分解决方案。