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[IEEE 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 土耳其安卡拉 (2019.10.11-2019.10.13)] 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 利用光伏-光热(PV/T)混合太阳能?？樘嵘低痴逍?
摘要： 光伏/光热混合系统（又称PV/T系统或太阳能热电联产系统）是一种创新发电技术，能将太阳辐射转化为可用的热能与电能。该系统将光伏电池（将阳光转化为电能）与太阳能集热器（捕获剩余能量并从光伏组件移除废热）相结合。PV/T系统的整体性能优于单独的光伏系统或光热系统。为提升其性能，学界已开展大量研究并持续深入探索。本文综述了这些前期研究成果，探讨了多种提升PV/T系统性能的方法与途径，并介绍了所采用的数学模型。研究指出了现有文献的空白点，并精准规划了未来研究方向。特别强调的是，目前基于纳米流体的PV/T系统实验研究极少，因此有必要在真实大气条件下开展全面实验研究，同时不可忽视纳米流体质量流量变化的影响。
关键词： 光伏混合系统，光伏光热系统，太阳能，光伏光热相变材料系统，可再生能源
更新于2025-09-16 10:30:52
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聚光太阳能与公用事业规模光伏的调度优化
摘要： 聚光太阳能发电（CSP）塔式技术通过一组太阳能跟踪定日镜捕获太阳热辐射。当与低成本热能存储（TES）系统结合时，CSP技术可在市场电价高峰时段实现全天候电力调度。过去十年间，公用事业规模光伏（PV）系统成本大幅下降，使得日间发电成本显著降低。光伏与聚光太阳能联合热存储系统的混合应用，有望以低于单一光伏或CSP系统的成本实现持续稳定的能源生产。这种混合系统正成为国际市场提升可再生能源占比的热门方案。 传统上，CSP-PV混合系统的评估要么采用光伏发电小时数据的月平均值，要么使用忽略电力生产时段市场价值的时间调度算法。为更精确评估CSP-PV-电池混合设计，我们开发了利润最大化的混合整数线性规划模型（H），该模型以亚小时级时间精度确定各子系统的调度方案。我们给出了该模型的数学表达式，并证明其求解计算成本高昂。 为提升模型可解性并缩短求解时间，我们提出以下技术：（1）缩减问题规模；（2）通过模型重构和引入割平面收紧线性规划松弛；（3）实施基于优化的启发式算法（既能为模型H生成初始可行解，亦能产生接近最优的解决方案）。应用这些技术后，48小时实例的平均求解时间缩短79%；年度模型运行（包含365个H实例求解，仅保留前24小时解并滑动24小时时间窗口）的对应求解时间最高可减少93%。 我们展示了两个地区和市场的年度系统指标，为混合系统设计实践提供依据，并为更全面的政策分析奠定基础。与传统纯CSP系统相比，混合模型可使容量系数提升近一倍，同时各项经济指标改善约30%。
关键词： 电网集成、光热-光伏混合系统、混合整数线性规划（MILP）、系统分析、光伏发电（PV）、聚光太阳能发电（CSP）、调度优化、锂离子电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于遗传算法考虑运行策略的混合光热-光伏电站优化设计方法
摘要： 太阳能是最丰富的可再生能源，具有巨大的发展潜力。将太阳能转化为电能主要有两种方式：光伏发电（PV）和聚光太阳能发电（CSP）。CSP-PV混合系统能充分整合两大系统的优势，实现低成本、稳定输出及可控发电。本文针对目前商业化运行的抛物槽式CSP系统和光伏系统，提出了CSP-PV系统的运行策略。采用遗传算法优化系统设计，计算光伏装机容量、电池容量及CSP系统的储热容量，使系统实现最低发电成本。结果表明：引入CSP系统可在电池容量较小时确保混合系统输出功率的稳定性，大幅提升光伏年利用时长并减少弃光现象。当基于春分日运行特性优化系统时，最低平准化度电成本为0.0627美元/千瓦时，光伏与CSP系统额定容量分别为222.462兆瓦和30兆瓦，储热与电池容量分别为356.562兆瓦时和14.687兆瓦时；当基于全年运行特性优化时，最低LCOE降至0.0555美元/千瓦时，光伏与CSP系统额定容量分别为242.954兆瓦和30兆瓦，储热与电池容量分别为136.059兆瓦时和8.977兆瓦时。对比显示两种优化方法（基于春分日与基于全年）的混合系统发电曲线相似，但基于全年运行特性优化的LCOE更低，而基于春分日优化的系统年利用率更高。
关键词： 聚光太阳能发电、运行策略、遗传算法、平准化度电成本、光伏发电、太阳能、光热-光伏混合系统
更新于2025-09-11 14:15:04