2012全国竞赛优秀论文B题—太阳能小屋优化设计

资 源 简 介

2012全国竞赛优秀论文B题—太阳能小屋优化设计

详 情 说 明

2012年全国大学生数学建模竞赛的B题"太阳能小屋优化设计"是一个典型的工程优化问题，题目要求参赛者综合考虑光伏系统配置、建筑朝向和经济效益等多个维度进行创新设计。该选题体现了数学建模在新能源领域的重要应用价值。

这道赛题的核心挑战在于如何平衡三个关键因素：首先需要根据给定地区的气象数据计算不同光伏板的发电效率，这涉及太阳辐射角度、阴影遮挡等物理建模；其次要解决光伏板在小屋外表面的布局优化问题，属于典型的组合优化问题；最后还需建立成本收益模型，评估不同配置方案的经济性。

优秀论文通常展现以下解题思路：1)通过太阳轨迹建模精确计算倾斜面辐射量；2)采用离散化方法将建筑表面划分为网格单元；3)运用整数规划或启发式算法解决组件排布问题；4)引入投资回收期等指标进行方案比选。部分创新解决方案还考虑了逆变器匹配、清洁维护等实际因素。

该题目对培养学生的多学科交叉能力具有重要意义，既需要应用光学、热力学等物理知识，又考验优化算法和数值计算的编程实现能力，最后还要通过灵敏度分析验证方案的鲁棒性。获奖论文中出现的分层优化、多目标决策等方法，为后续类似工程问题提供了有价值的解决范式。