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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

DOI:10.1155/2018/8380276 期刊:International Journal of Photoenergy 出版年份:2018 更新时间:2025-09-11 14:15:04
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?;旌舷低呈涑龉β实奈榷ㄐ?,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。
作者: Rongrong Zhai,Ying Chen,Hongtao Liu,Hao Wu,Yongping Yang
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研究概述 实验方案 设备清单

利用遗传算法研究光热-光伏混合电站的最优设计,在确保输出稳定且可控的前提下实现最低发电成本。

集中式太阳能发电(CSP)与光伏(PV)系统的集成能在确保稳定输出的同时显著降低发电成本?;谝糯惴ǖ挠呕椒苡行范ɑ旌舷低车淖罴雅渲梅桨?。研究表明,相较于独立系统,CSP-PV混合系统可实现更低的平准化度电成本(LCOE)和更高的年利用率。

该研究假设某些组件(如电池效率)保持恒定,并忽略了实际发电过程中的一些损耗,这可能影响结果的准确性。优化基于拉萨的特定气象数据,可能无法代表其他地区。

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