定日镜是塔式太阳能光热发电站以下简称塔式电站收集太阳能的基本组件其底座由纵向转轴和水平转轴组成平面反射镜安装在水平转轴上。纵向转轴的轴线与地面垂直可以控制反射镜的方位角。水平转轴的轴线与地面平行可以控制反射镜的俯仰角定日镜及底座示意图见图 1。两转轴的交点也是定日镜中心离地面的高度称为定日镜的安装高度。塔式电站利用大量的定日镜组成阵列称为定日镜场。定日镜将太阳光反射汇聚到安装在镜场中吸收塔顶端上的

问题 1：计算定日镜场的年平均光学效率、年平均输出热功率和单位镜面面积年平均输出热功率。

解决方案：

1. 计算定日镜场的镜面总面积。 镜面总数 = 定日镜数量 = 原始数据中定日镜位置的数量。 镜面总面积 = 镜面总数 × 镜面高度 × 镜面宽度。

2. 计算每个定日镜的入射光线中心点的坐标。 每个定日镜的入射光线中心点在镜场坐标系中的坐标可以由定日镜位置的经纬度和海拔高度计算得到。

3. 计算每个定日镜在每个时间点的光学效率。 每个时间点的光学效率 = 定日镜光学效率 × 太阳直射辐照度。 太阳直射辐照度可以通过太阳位置角和地面法线方向的夹角计算得到。

4. 计算每个定日镜在每个时间点的输出热功率。 每个时间点的输出热功率 = 每个定日镜的光学效率 × 每个定日镜的镜面面积 × 太阳辐照度。

5. 计算定日镜场的年平均光学效率、年平均输出热功率和单位镜面面积年平均输出热功率。 年平均光学效率 = 所有时间点的光学效率之和 / 时间点数量。 年平均输出热功率 = 所有时间点的输出热功率之和 / 时间点数量。 单位镜面面积年平均输出热功率 = 年平均输出热功率 / 镜面总面积。

注意：太阳位置角和地面法线方向的夹角可以通过太阳位置的经纬度和定日镜位置的经纬度计算得到，具体的计算方法可以参考天文学相关知识。

表 1 定日镜场的年平均光学效率和年平均输出热功率

| 时间点 | 光学效率 | 输出热功率 | |-------|---------|---------| | 9:00 | | | | 10:30 | | | | 12:00 | | | | 13:30 | | | | 15:00 | | |

表 2 定日镜场的单位镜面面积年平均输出热功率

| 单位 | 年平均输出热功率 | |--------|---------------| | W/m^2 |