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利用实用规模的光伏进行聚光太阳能的调度优化。 (英语) Zbl 1433.90206号

概要:聚光太阳能(CSP)塔技术利用太阳能跟踪定日镜场捕获太阳热辐射。当与廉价的热能储存(TES)相结合时,CSP技术可以在高峰市场供应的时间、白天或晚上调度电力。在过去十年中,实用规模的光伏(PV)系统的成本大幅下降,导致白天的能源生产成本较低。光伏和太阳能集热器与TES系统的混合有可能以比单独光伏或太阳能集热系统更低的成本提供持续稳定的能源生产。混合系统作为增加全球可再生能源投资组合的一种手段,在国际市场上越来越受欢迎。历史上,CSP-PV混合系统的评估要么使用每小时光伏发电量的月平均值,要么使用忽略市场中电力生产时间价值的调度算法。为了更准确地评估CSP-PV电池混合设计,我们开发了一个利润最大化的混合积分线性程序((mathcal{H})),该程序以亚小时时间保真度确定各子系统的调度计划。我们给出了这样一个模型的数学公式,并表明它的求解计算量很大。为了提高模型的可处理性和减少求解时间,我们提供了以下技术:(1)减小问题规模,无论如何,都会产生接近最优的解决方案)。应用这些解决方法,对于我们的48小时的\((\mathcal{h})\实例,平均解决时间提高了79%;年度模型运行的相应求解时间减少了93%,其中这样的运行包括求解365个实例((mathcal{H}),只保留解的前24小时值,并将时间窗口向前滑动24小时。我们提供了两个地点和两个市场的年度系统指标,为混合系统的设计实践提供了信息,并为更详尽的政策分析奠定了基础。将替代混合系统与仅CSP系统进行比较表明,混合模型几乎可以将容量因数提高一倍,同时使各种经济指标提高30%。

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