基于改进遗传算法的槽式光热发电系统的多目标优化研究

基于改进遗传算法的槽式光热发电系统 的多目标优化研究 1.绪论1.1 研究背景随着社会的不断发展，人们对环境的质量要求越来越高，而电力行业快速的发展，让人们的注意力开始放在了资源的利用以及能源的消耗。化石能源是固定的，但每年化石能源的消耗依然再增加，会造成全球变暖、环境恶化、以及能源危机。按照以目前知道的储量计算，以煤炭、石油、天然气的开采速度可以知道，煤炭的开采时间为 105 年、石油的开采时间为 56 年、天然气的开采时间为 60 年。[1]。根据国家发改委提出的《中国 2050 高比例可再生能源发展情景暨路径研究》表明，至 2050 年，中国 60%以上的一次能源消费用可再生能源。所以，可再生能源的发展和高效利用已经成为了全球性的问题。如：氢能，太阳能的热利用，太阳能电池，海洋能，风能，潮汐能等可再生能源的使用来代替传统能源显的更加紧迫和严峻。图 1-1 我国的太阳能光照强度分布图Figure 1-1 Solar light intensity distribution map of China其中，太阳能资源在西北地区资源很丰富，主要集中在新疆、西藏、青海、甘肃等地方。如：对青海而言，它的太阳能光照强度很强，太阳能资源特别丰富，仅位于西藏之后[2]。它的全年的日照小时数达到了 3000 小时以上，辐射量 的 年 平 均 量 在 6.7×107-8.37×107MJ/m2 。 可 以 知 道 ， 2.25×106-2.85×106kg 的标准煤燃烧产生的热量相当于青海省单位面积所接收的太阳能。我国的风力资源和太阳能资源十分丰富，利用风能发电的起步很早，相对于风能的利用来讲，光热发电的起步较晚，太阳能、风能都属于可再生能源，可以源源不断地去利用。根据统计，地球上每年燃烧化石能源产生的热量就只有每年接受的太阳能产生的能量的 2000 分之一左右，而且我们目前所使用的总的能源只有太阳能总的储存量的万分之一左右。目前，太阳能和风电的发展都已经有了广泛、快速的发展，现在也已经进入到了商业化的发展阶段。2015～2018 年全国新能源装机年增长率分别为 42.4%、29.4%、30.8%和 22.6%,发电量年增长率分别为 22.8%、36.6%、37.4%和 28.7%,远高于同期火电装机增速(4.4%)和全社会用电增速 5.2%。因为各种新能源发电形式的有效并网，将有效地降低化石燃料的消耗，在太阳光很丰富的地方，已经实现了太阳光和其他能源的并网运行，目前的光热发电技术也设置了储能系统，可以在太阳光照射很强时储存热量，在负荷高峰的时候放热放电，充分...