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BIPV与BIPVT集热器耦合微型风力涡轮机的动态模拟及能源经济性对比

DOI：10.1016/j.energy.2019.116439 期刊：Energy 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 该研究对两种不同的建筑集成太阳能技术——建筑集成光伏(BIPV)集热器和建筑集成光伏-光热混合(BIPVT)集热器——进行了动态模拟及能源经济分析。两个系统均与小型风力涡轮机(WT)耦合，以缓解太阳能系统典型的发电波动问题。案例研究针对一座酒店建筑，采用由光伏集热器和风力涡轮机供电的可逆空气-水热泵(HP)实现空间供暖与制冷。为优化热泵在制冷模式下的性能，从热泵过热器回收热能用于生产生活热水(DHW)。研究还探讨了以生活热水为目的的两级级联循环热泵作为备选方案。所有系统均通过TRNSYS开发的动态模拟模型进行仿真。结果表明：基于BIPV的系统比BIPVT系统更具经济性，简单投资回收期约4.5年；针对给定光伏集热器面积，两个系统均研究了风力涡轮机系统的最佳配置规模。
作者： Francesco Calise，Francesco Liberato Cappiello，Massimo Dentice d’Accadia，Maria Vicidomini
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

比较建筑一体化光伏（BIPV）集热器与耦合小型风力涡轮机（WTs）的建筑一体化光伏-光热混合（BIPVT）集热器在降低太阳能系统典型发电波动方面的能源与经济性能。

研究成果

基于光伏建筑一体化（BIPV）的系统比光伏光热建筑一体化（BIPVT）系统更具盈利性，其简单投资回收期约为4.5年。太阳能与风能技术的结合有助于减少大多数可再生能源系统典型的电力和热能生产波动。在当前能源市场中，BIPV面板比BIPVT集热器更具盈利性，尤其是与电动热泵配合使用时。然而，BIPVT集热器可以实现更高的节能效果。

研究不足

该研究未考虑采用电储能系统以减少对公共电网购电的依赖。未来研究将分析相同布局方案与电储能系统结合时的能源与经济性能表现。

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