太阳能小屋的优化设计

张亦睿 焦盼 桑巧稚 张筱娴 黄兴

[摘 要]太阳能小屋的设计时，研究光伏电池在小屋外表面的优化铺设是很重要的问题。本文主要研究小屋屋顶光伏电池组的铺设方案以及相应逆变器的选取问题。将小屋的全年发电量和单位发电量的费用联系起来，实现由多目标到单目标的转化，建立以经济效益为目标函数的单目标规划模型。依据由光伏电池组件选取逆变器的要求，运用LINGO软件对目标函数求得最优解：选取逆变器SN12和SN15各一个，最大经济效益为114993.9元。对太阳能小屋设计具有一定的借鉴意义。

[关键词]优化铺设；单目标规划模型；目标函数

中图分类号：TK519 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）11-0334-01

1 引言

在设计太阳能小屋时，需在建筑物外表面（屋顶及外墙）铺设光伏电池，光伏电池组件所产生的直流电需要经过逆变器转换成220V交流电才能供家庭使用，并将剩余电量输入电网。不同种类的光伏电池每峰瓦的价格差别很大，且每峰瓦的实际发电效率或发电量还受诸多因素的影响。因此，在太阳能小屋的设计中，研究光伏电池在小屋外表面的优化铺设是很重要的问题。

本文研究光伏电池在小屋屋顶的优化铺设，根据所研究的三种类型24种型号的光伏电池，考虑光伏电池组件分组阵列连接要求，确定逆变器的容量和数量。

2 太阳能小屋屋顶表面的优化铺设

根据三种类型24种型号的光伏电池，考虑光伏电池组件分组阵列连接要求，在小屋的全年太阳能光伏发电总量尽可能大的同时，减小单位发电量的费用。……