Prompt Detail:
¡Claro! La optimización lineal es una herramienta muy útil en el sector fotovoltaico para la planificación de la operación y la optimización del rendimiento de los sistemas de energía solar.
Aquí te presento un ejemplo de cómo se puede utilizar la optimización lineal para maximizar la producción de energía solar en una granja solar, considerando los recursos disponibles, el clima y los requisitos de suministro de energía:
Supongamos que tenemos una granja solar con 50 paneles solares, cada uno con una capacidad de producción de 250 vatios, y queremos determinar la mejor forma de orientar los paneles y distribuir la energía generada para maximizar la producción de energía diaria.
Además, supongamos que la granja solar está ubicada en una región con una alta variabilidad climática, y queremos considerar la predicción del clima para determinar la mejor orientación de los paneles.
El problema se puede modelar como un problema de optimización lineal con las siguientes variables de decisión:
- La orientación de cada panel solar, que se puede representar como un ángulo entre 0 y 180 grados.
- La cantidad de energía generada por cada panel solar, que se puede representar como una variable continua.
Las restricciones incluirían los siguientes factores:
- El ángulo de orientación de cada panel solar no puede exceder los límites de 0 y 180 grados.
- La cantidad de energía generada por cada panel solar no puede exceder su capacidad de producción.
- La cantidad total de energía generada por la granja solar no puede exceder los requisitos de suministro de energía.
La función objetivo sería maximizar la cantidad total de energía generada por la granja solar.
Para resolver este problema de optimización lineal, se puede utilizar una herramienta como la biblioteca de Python Pyomo, que permite modelar y resolver problemas de optimización lineal de manera eficiente. El código podría tener una estructura similar a esta:
pythonfrom pyomo.environ import *
# Crea el modelo de optimización
model = ConcreteModel()
# Define las variables de decisión
model.theta = Var(range(50), bounds=(0,180))
model.power = Var(range(50), bounds=(0, 250))
# Define la función objetivo
model.obj = Objective(expr=sum(model.power[i] for i in range(50)), sense=maximize)
# Define las restricciones
model.const1 = ConstraintList()
for i in range(50):
model.const1.add(model.power[i] <= 250)
model.const1.add(model.power[i] == sin(model.theta[i]) * G[i])
model.const2 = Constraint(expr=sum(model.power[i] for i in range(50)) >= D)
# Resuelve el modelo de optimización
solver = SolverFactory('glpk')
solver.solve(model)
# Muestra los resultados
print("Ángulos de orientación óptimos:")
for i in range(50):
print(f"Panel {i+1}: {model.theta[i].value:.2f} grados")
print("Producción diaria óptima:", sum(model.power[i].value for i in range(50)))
En este código, se define el modelo de optimización utilizando el objeto ConcreteModel de Pyomo. Luego, se definen las variables de decisión, la función objetivo y las restricciones. En este caso, las restricciones incluyen la capacidad de producción de los paneles solares