摘要 —本文利用实际数据讨论了光伏 (PV) 系统与电池储能系统 (BESS) 的优化设计。具体来说,我们确定了光伏板的最佳尺寸、BESS 的最佳容量以及 BESS 充电/放电的最佳调度,以使包括电费和光伏系统在内的长期总成本最小化。优化是通过考虑大量参数来执行的,例如能源使用、能源成本、天气、地理位置、通货膨胀以及太阳能电池板和 BESS 的成本、效率和老化效应。为了捕捉老化效应、通货膨胀和折现经济回报等长期因素的影响,该问题被表述为混合整数非线性规划 (MINLP) 问题,时间范围涵盖太阳能电池板和 BESS 的整个生命周期,约为十年或更长时间,而几乎所有现有的光伏系统设计工作都考虑了几天或几周的短得多的时间范围。将 MINLP 转化为混合整数线性规划 (MILP),并通过分支定界 (B&B) 算法进行求解。由于时间范围较长,MILP 的复杂度较高。然后,使用动态规划提出了一种新的低复杂度算法,其中表明 MINLP 问题可以转化为满足贝尔曼最优原理的问题。将新开发的算法应用于旧金山商业用户的实际数据表明,该系统在第 66 个月达到盈亏平衡点,并将系统总成本降低了 29.3%。
主要关键词