Los sistemas de colectores cilindro-parabólicos son la tecnología de energía solar concentrada más utilizada. El rendimiento operativo y la eficiencia óptica de los colectores solares cilindro-parabólicos (CCP) son diferentes en las distintas regiones y estaciones. Para determinar el diseño y el funcionamiento óptimos del colector solar cilindro-parabólico a lo largo del año, es necesaria una estimación precisa del rendimiento diario. En este estudio, se estableció un modelo matemático para la eficiencia óptica del colector solar cilindro-parabólico y se seleccionaron tres regiones típicas de utilización de la energía solar térmica en China. Se calcularon y simularon las características de rendimiento del efecto coseno, el efecto sombra, el efecto de pérdida final y la eficiencia óptica durante todo un año en estas tres zonas utilizando el modelo matemático. Los resultados de la simulación muestran que la eficacia óptica de las PTC varía de 0,4 a 0,8 durante todo un año. La mayor eficacia óptica de los PTC se registra en junio y la menor, en diciembre. La eficiencia óptica de los PTC depende principalmente del ángulo de incidencia solar. El modelo se valida comparando los resultados de las pruebas en centrales de colectores cilindro-parabólicos, con un error relativo que oscila entre el 1% y el 5%.