汪源+丁学用+王连胜

摘 要：该文以2012年数学建模B题为背景，低维地区光伏建筑经济效益为研究对象，通过文献中低维地区光伏强度模拟方法计算光伏组件的光伏强度，并建立数学模型选择经济效益最优的光伏组件、优化光伏组件的铺设并设计合适的小屋尺寸，研究结果表明，所设计的小屋35年总利润为41.7万元，第14年可以收回成本。

关键词：低维地区；光伏建筑；经济效益

中图分类号：TU24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（c）-0033-04

Economic Benefit Optimization of Photovoltaic Building in Low Dimensional Area

Wang Yuan Ding Xueyong Wang Liansheng

（Polytechnic Institute，Sanya University，Sanya Hainan，572022，China）

Abstract：This paper takes the question B of the 2012 Contemporary Undergraduate Mathematical Contest in Modeling as the background， and the economic benefit of photovoltaic build in low dimensional area is taken as the research object， using the low dimensional regional photovoltaic intensity simulation method， and establish a mathematical model to choose the photovoltaic modules of optimum economic benefit， optimize the laying of photovoltaic modules， design the appropriate size of photovoltaic build. The results show that the 35 years total profit of the photovoltaic build is 417，000 yuan， and 14 years to recover the cost.

Key Words：Low dimensional area；Photovoltaic build；Economic benefit

所谓光电建筑是指光伏发电与建筑物相结合，在建筑物的外围结构表面上布设光伏器件产生电力，从而使建筑物产生绿色能源[1]。该文以2012年全国大学生数学建模竞赛B题为研究背景，将研究地点调整为包含海南岛在内的低纬度地区，具体设计是选择三亚市，按照给出的光伏组件和逆变器的参数及要求设计一个太阳能小屋，在35年后达到最大的经济效益。

1 问题分析

在设计太阳能小屋时，需在建筑物外表面铺设光伏电池，光伏電池组件所产生的直流电需要经过逆变器转换成220 V交流电才能供家庭使用，光伏电池种类繁多，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，如太阳辐射强度、光线入射角、环境、建筑物所处的地理纬度、地区的气候与气象条件、安装部位及方式，贴附或架空等，在尽可能优化设计方案、降低成本的同时，要使太阳能小屋总的发电量最大，从而使经济效益最大。……