关于集中式太阳能发电站中受旋转运动约束的最优能量收集
离散数学
2024-12-02 v1
摘要
在基于抛物槽收集器(PTC)的集中式太阳能发电站中，太阳在离散时间间隔内进行追踪，每个间隔代表收集器系统的一次运动。重型机械结构的运动可能导致结构产生裂纹、弯曲或组件从其最优光学位置偏移，从而降低整个系统的能量收集性能。在此背景下，我们引入两个组合优化问题，以限制收集器追踪步骤的数量，从而降低故障事件和污染泄漏的风险。一方面，最小追踪运动(Minimum Tracking Motion, MTM)问题旨在检测最小数量的运动，同时维持产量在给定范围内；另一方面，最大能量收集(Maximum Energy Collection, MEC)问题旨在在预定数量的运动内实现最佳能源生产。假设能量收集函数包含任意数量的局部最大/最小值（由于PTC系统元素光学误差），求解MTM和MEC问题。两种问题分别在O(n)时间和O(n²mw*)时间内求解，其中n为能量收集函数的步骤数，m为太阳能结构的最大运动次数，w*为结构可覆盖的最大幅角。我们在真实实验中展示了所提出算法的优势。虽然这些问题可在多项式时间内求解，但我们证明了对MTM问题略作修改后的版本是NP难的。所提出的算法通用且可适用于其他CSP系统的太阳能跟踪调度。
引用
@article{arxiv.2411.19198,
title = {Optimal energy collection with rotational movements constraints in concentrated solar power plants},
author = {J. M. Díaz-Bañez and J. M. Higes-López and M. A. Pérez-Cutiño and J. Valverde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19198},
year = {2024}
}