Hybridization of photovoltaic power generation and solar thermal power generation by combinatorial optimization

通过组合优化实现光伏发电与光热发电的混合

基本信息

  • 批准号:
    22K03875
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究は、太陽光発電と太陽熱発電のハイブリッド化を実現する装置を設計することと、最適配置問題とハイブリッド化のための多層フィルムの構造を求める組合せ最適化問題を効率よく解く手法を提案し、有効性を確認することを目的としている。2022年度は太陽軌道とヘリオスタットの配置、タワーの配置およびレシーバの配置から受光量を見積もる計算式を導出し、最適化の目的関数を定式化した。影を見積もる場合には光線追跡が必要となり影のかかる領域を時間経過と共に正確に求める解析は高コストであるため、影の元となる物体形状を離散化し、追跡本数を減らし影の投影面積を求める近似計算を導入した。影の影響を見積もる手法の有効性を確認するため、太陽電池パネルを任意形状敷地内に最適配置する問題において影による受光量の減少を受光量最大化を行う目的関数に組み込んで最適化を実施した。これにより本研究の最適化計算を効率的に実施するために重要である次のような知見が得られた。影の影響による受光量の低下を避けるような配置が得られた。さらに、影がかかることによる受光量の低下は全体の受光量に比べ少ないため、太陽電池パネルの台数が増加するように配置されることが分かった。ヘリオスタットの配置問題に影の影響を組み込む際には、単純にヘリオスタットの詰め込み問題とならないようにヘリオスタットの影の影響を同時に組み込む必要があることが示唆された。以上の得られた知見をまとめ、学会講演会にて2件の研究発表を行った。なお、これまで課題として認識できていなかったタワーへの反射を別のヘリオスタットが遮ってしまう現象であるブロッキングの影響も目的関数に組み込む必要があることが分かった。次年度は、当初の計画に加えて目的関数の改良にも取り組む。
This study aims to design and optimize the optimal configuration of solar power generation and solar thermal power generation. In 2022, the calculation formula of solar orbit and light receiving quantity was derived and optimized. For example, if you want to calculate the shadow area, you can calculate the shadow area approximately. The influence of solar cells on the efficiency of the method is confirmed. The solar cells are arranged in an arbitrary shape. The influence of solar cells on the efficiency of the method is reduced. The amount of solar cells received is maximized. The optimization of solar cells is carried out. This study is aimed at optimizing the efficiency of the calculation of the implementation of the important and secondary knowledge. The influence of light on the environment is very low. The number of solar cells is increasing due to the decrease in the amount of light received. The influence of the configuration of the vehicle is combined with the influence of the vehicle. The above knowledge was obtained and the two research reports were carried out at the Society Lecture Meeting. For example, if you want to know more about this topic, you should know more about the reflection of this topic. The next year, the original plan was to increase the number of target improvements and to select the group.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
受光量最大化を目的とした太陽電池アレイの任意形状敷地への配置最適化
优化任意形状场地上太阳能电池阵列的放置,以最大限度地提高接收到的光量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤原千晃;坂田佳景;竹内彰敏;岡沢風真,田中健人,中村正行
  • 通讯作者:
    岡沢風真,田中健人,中村正行
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中村 正行其他文献

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