由于当今能源和环境污染问题日益严重,太阳能作为清洁的可再生能源已经受到各国的广泛关注。太阳能热发电系统技术是当前太阳能开发和利用的热点和前沿。本文针对递阶集热式太阳能超临界热发电系统进行了研究和设计。利用传统的槽式太阳能集热装置与化学热泵技术结合,将系统分为低、中、高温三段进行递阶式集热,其中低温段采用汽轮机回热循环预热,中高温段采用槽式集热与具有升温储热双重作用的化学热泵递阶式加热,使其与超临界水蒸气汽轮机匹配发电。分别设计了双氢氧化钙化学热泵和氢氧化钙/氢氧化镁联合化学热泵与槽式太阳能镜场集成的超临界热发电系统。按照太阳能集热器、化学热泵、超临界汽轮机组三大部分分别建立了热力学模型,并利用仿真平台ASPEN PLUS对集成方案进行了建模计算。详细讨论了各集成方案的发电效率,镜场面积以及整体循环性能的影响因素,选择了最优方案,给出了系统设计参数,并分析了系统性能。建立所选系统能量分析模型,计算总体和各子系统的热损失和?效率并进行对比,分析电站总体能量损失发生的部位,进一步提出系统优化方案。基于化学热泵的超临界太阳能热发电系统实现了发电效率可以达到51%,发电成本约为1.59(元/k Wh),相比传统的太阳能热发电系统性能和经济性有了显著提升。最终,本文提出了递阶集热式超临界太阳能热发电系统,利用化学热泵,突出了该系统具有的发电效率高、装机容量大,且本身自带蓄热功能的优势,实现了太阳能热发电技术与超临界汽轮机的结合。改善和提高了传统太阳能热电站系统的性能和效率,为太阳能热电站的建设发展提出了新的途径。