以空气为传热流体的塔式太阳能热发技术具有较高的吸热器工作温度，可获得较高的系统效率，再加上空气作为传热流体具有易获取、无毒、无相变等诸多优点，使得该发电技术具有十分广阔的发展前景。本文以该电站中最核心的空气吸热器和储热器子系统为重点，开展了系统仿真研究。为以空气为传热流体的塔式太阳能热发站的运行预测、运行策略优化、及吸热器、储热器子系统的优化设计提供了重要工具。本论文的主要内容和结论如下:　　(1)泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷容积式吸热器是目前应用最广泛的空气吸热器，本文分别对此两种空气吸热器进行了热性能实验测试和系统仿真研究。通过对测试结果的分析，初步得出了入射太阳辐射能流密度、空气流量对吸热器热性能的影响规律。而本文系统仿真研究在对实验测试结论进一步证实的同时，得出了吸热体不同结构参数对两种吸热器热性能的影响规律。仿真结果与实验数据误差在10％以内，证明了本文中两种吸热器仿真模型皆其具有良好的精确度，为两种空气吸热器的热性能分析及优化设计提供了重要工具。　　(2)蜂窝陶瓷因其高热导率、大比表面积和低流阻，近几年来被广泛运行在空气式太阳能热发电站的储热器系统中。本文建立了对不同形状通道的蜂窝陶瓷皆适用的蜂窝陶瓷储热器一维非稳态仿真模型，并针对不同蜂窝陶瓷储热体在多工况下对模型进行了实验验证。实验验证结果证明该模型精确度良好，最大误差在7％以内。基于该模型，本文开展了蜂窝陶瓷储热器内传热分析及储热体结构参数分析，分析结果表明:在一定范围内，小水力直径，大储热体总长度，大孔隙率有利于降低储热器的初期储热材料成本;且在储热器设计时，应将储热体总长和单通道水力直径作为首要参数来考虑。本文建立的蜂窝陶瓷储热器仿真模型为该类储热器的热性能分析和优化设计提供了重要工具。　　(3)本文在泡沫陶瓷空气吸热器和蜂窝陶瓷储热器模型的基础上搭建了以空气为传热流体的塔式太阳能热发电站的系统仿真模型，通过对30MWe电站的设计与仿真，证明了该系统仿真模型可用于以空气为传热流体的塔式太阳能热发电站的运行预测、运行策略优化中。