2012高教社杯数学建模竞赛B题(5)
时间:2025-03-11
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四、定义与符号说明
注:k=1,2,3.....6分别表示房屋的东面、南面、西面、北面、阴面(房屋屋顶朝北的一面)、阳面(房屋屋顶朝南的一面)六个面;u=1,2,3......24依次表示附件3中从上到下光伏电池的型号。
五、模型的建立与求解
5.1问题一的模型建立
针对问题一,要使全年太阳能的光伏发电总量尽可能的大,考虑到所给小屋的示意图,发现小屋共有东南西北四面以及房屋的屋顶,由于屋顶是由两部分组成,故此将屋顶分解为阳面与阴面,其中阳面是朝南面的屋顶,阴面是朝北面的屋顶。
在所给的山西省大同市的气象数据中包括了水平总辐射强度、水平散射辐射强度、法向直射辐射强度、东向总辐射强度、南向总辐射强度、西向总辐射强度、北向总辐射强度。我们将水平总辐射强度在阳面上的法向分解量与法向直射辐射强度的和作为阳面上的总辐射强度,将水平散射辐射强度在阴面上的法向分解量作为阴面的总辐射强度,而其余各面的总辐射强度则是各个面上的总辐射强度。
将各个面上的总发电量定义为该面上的各种型号的光伏电池对太阳光辐射强度的转化率与该面上的太阳辐射总强度的乘积之和。对不同型号的光伏电池的太阳光辐照阀
2值我们做出了如下的规定,当太阳光的辐射强度小于200时,单晶硅电池的转换效w/m2
w/m率为原有效率的5%,而薄膜电池的C1、C2型号的电池当太阳光的辐射强度等于200
时,薄膜电池的转换效率是在原有效率的基础上提升1%。
要求房屋的年发电总量最大,年单位发电量费用最小,将小屋的年总发电量理解为小屋六个面上所有的光伏电池的发电量总和,而单位发电量费用理解为在小屋的各个面上的光伏电池的总成本与小屋各个面上的光伏电池的发电总量的比值,由于光伏电池的总成本由光伏电池的数量、光伏电池的价格和光伏电池的组件功率决定,由此建立多目