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oe1(光电查) - 科学论文

15 条数据
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  • [IEEE 2018第四届发展中国家可再生能源国际会议(REDEC) - 黎巴嫩贝鲁特(2018.11.1-2018.11.2)] 2018第四届发展中国家可再生能源国际会议(REDEC) - 黎巴嫩首个光伏建筑一体化电站：与柴油发电机混合配置的性能分析

    摘要： 建筑一体化光伏（BIPV）系统是一种处理辐射能和热能的技术。该系统有助于将建筑物从能源消费者转变为能源生产者，既能作为建筑围护结构，又能为建筑物供电。本文研究了一个试点BIPV系统，该系统兼顾美学与技术要求，安装在贝鲁特一栋办公楼的立面上。研究目的是通过建模和实验，在与建筑备用柴油发电机的混合配置中测试BIPV系统的能效表现——这种混合配置是黎巴嫩因电力供应短缺而形成的特色方案。黎巴嫩首个BIPV项目装机容量达30千瓦峰值，其特殊的建筑集成设计利用当地约2000千瓦时/平方米/年的可用太阳能发电，同时减少了工作时段运行建筑所需的柴油发电机耗电量。

    关键词： 可再生能源、案例研究、光伏系统、建筑一体化、光伏建筑一体化、太阳能

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 阿尔及利亚北部城市电网连接光伏电站的概念研究

    摘要： 本研究旨在揭示配备光伏系统的建筑在能源、经济和生态方面的积极作用及其对社会发展的影响。鉴于阿尔及利亚建筑光伏系统应用技术尚不普及，我们计划在试点行政建筑上设计30千瓦峰值的中型光伏电站，并将该模式推广至另外两栋同类建筑。这些电站将接入城市电网，以降低地方当局高昂的电力开支。试点选址位于阿尔及利亚西北部EL-ATTAF镇，属地中海气候区，年均辐射量5.14千瓦时/平方米，年均气温19.4°C。通过HOMER软件模拟验证了该系统的技术经济可行性：测算年负载需求41610千瓦时，光伏年发电量47872千瓦时，最佳倾角32°，预计每年可节约天然气454立方米，并减少大量污染物排放（二氧化碳549千克/年；二氧化硫9.6克/年；氮氧化物0.5千克/年）。

    关键词： 光伏电站、光伏建筑一体化、经济性、并网、环保

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用建筑集成光伏立面系统分析阿联酋气候下商业建筑的冷负荷

    摘要： 本研究针对阿拉伯联合酋长国（阿联酋）这一炎热干燥且潮湿、制冷负荷极高的商业办公楼，对其能耗细节及成本进行了研究与分析。模拟了两种不同情况：(a) 采用普通玻璃窗户、无光伏系统的基础案例；(b) 采用透明光伏窗户的建筑一体化光伏（BIPV）立面系统。两种案例的建筑尺寸、空间布局、外形及朝向完全相同。使用PVSYST软件确定BIPV立面系统的最佳安装朝向，以降低制冷负荷并最大化电能产出。案例(b)采用非晶硅薄膜技术，并结合阿联酋沙迦地区该建筑所在地的天气数据。对两种案例的室内制冷负荷及其成本进行了评估。在炎热干燥且潮湿的地区采用BIPV立面系统案例，使空调系统的年耗电量降低了27.69%，同时每年减少能源成本2084美元。此类研究可为沙迦酋长国该系统的设计和未来实施提供关键气候条件下所需的数据。

    关键词： 冷负荷、能源分析、立面（光伏建筑一体化）、阿联酋气候、暖通空调系统

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 高分辨率、参数化的光伏建筑一体化（BIPV）与电气系统建模与设计

    摘要： 建筑一体化光伏（BIPV）设计常涉及复杂几何结构、非均匀辐照条件及局部阴影问题，若处理不当会导致显著能量损失。本文提出一种BIPV建模与优化方法：采用参数化三维建模工具，结合高分辨率光线追踪辐照模拟及基于子电池级单二极管模型的电学模型。通过遗传算法优化模块电气连接以实现最大发电量。该方法适用于存在复杂阴影且光伏电池/模块间预期存在高度电失配的城市环境，可对光伏系统进行特定几何设计与电气布局优化。电学模拟验证涵盖平面/曲面薄膜CIGS?？椋约安煌沼刖植恳跤疤跫铝娇榛チ∧IGS?？?。该法进一步应用于双曲面屋顶壳案例研究，结果表明：利用遗传算法可优化布局以最小化多种?？锽IPV网络的串失配损失；精细电学模拟能量化?？樯杓朴肽姹淦鞣桨付韵低承阅艿挠跋臁咐允咀菹虻绯胤较虻谋∧つ？楸日环较蚰？樾阅芴嵘?%；最优模块技术中?？榧膳月范苄б嫔跷ⅰ：蟠斫峁С执幽甓?季节/日/小时多层级精细评估各类损失。

    关键词： 光伏建筑一体化，参数分析，高分辨率建模，优化

    更新于2025-09-24 00:33:14

  • 用于彩色屋顶光伏的光谱和角度控制的共振超构光栅

    摘要： 我们设计了半透明超晶格超胞结构，通过调控入射光的频谱与方向性，实现具有定制化角度外观的光伏应用。该超胞的基本单元是宽度110-120纳米、高度175纳米的硅纳米线，在λ=650纳米波长附近呈现强米氏共振。通过将共振米氏散射体排列成间距递增（675-1300纳米）的超晶格结构，我们可在选定角度范围内形成类朗伯体散射分布。采用电子束光刻和反应离子刻蚀工艺制备的毫米级超表面，在共振波长处几乎完全抑制镜面反射，同时将10%的入射光散射至30-75°角度范围，从而在该特定角度区间呈现鲜红色外观。蓝光、绿光及近红外非共振光则高效透过超表面并被底层光伏电池吸收。集成该超晶格超胞的硅异质结太阳能电池，其外量子效率下降范围与共振散射光谱区间相匹配。由于共振散射效应、高折射率基底反射及硅纳米线吸收的综合作用，短路电流降低了13%。除实现具有定制化角度外观的高效彩色光伏器件外，该超晶格概念还可应用于光伏及其他光电器件的多种光管理设计。

    关键词： 光管理、超表面、米氏谐振器、光伏建筑一体化、硅纳米颗粒、彩色光伏、透明超构光栅、太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 建筑一体化光伏，实验方法的前沿技术

    摘要： 建筑一体化光伏（BIPV）技术是将清洁能源应用于建筑环境最具前景的策略之一。目前光伏系统主要安装在屋顶，但由于屋顶总面积有限，有必要将光伏组件集成到建筑立面。这不仅对单体建筑设计提出挑战，也影响城市环境的视觉形象——光伏组件必须与砖材、混凝土、木材等传统立面材料和谐共存。本文旨在为研究确保建筑效果成功的立面集成方法提供基础，通过聚焦实验研究方法，系统梳理了立面集成光伏（FIPV）领域的研究现状，涵盖理论研究与建筑项目应用（纯计算机模拟成果及仅关注能源效益的研究均未纳入）?；谖南准屏糠治觯芯堪闯叨龋ńㄖ?城市）和透光性（不透明/半透明）对精选文献中的先进实验方法进行分类，并通过结构化表格展示光伏实验方法的详细特征以供分析讨论。研究表明：尽管现有科学方法能评估光伏组件的单一特性（如色彩或反射率），但缺乏对立面集成光伏的整体评估体系，尤其在城市尺度上更为明显。后续研究将建立跨学科评估标准框架，进而形成结合定性与定量方法的综合评估体系，以实现城市环境中成功的FIPV应用。

    关键词： 立面、实验方法论、建筑视角、城市环境、光伏建筑一体化

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 双面、颜色可调的半透明钙钛矿太阳能电池用于建筑一体化光伏

    摘要： 近期，半透明钙钛矿太阳能电池（ST-PSCs）因其建筑光伏一体化（BIPV）和叠层太阳能电池的潜在应用而备受关注。尽管当前最优ST-PSCs已实现高效率，但仍存在双面性能有限及美观性不足的问题。本研究采用硫氰酸铜（CuSCN）作为空穴传输材料，在n-i-p结构中制备出高效双面彩色ST-PSCs。该n-i-p型ST-PSCs展现出93.7%的最高报道双面因子，在前表面1倍标准光照及后表面约54.4%反射率条件下，实现22.1%的双面等效效率。我们同时证明：通过调节ITO（或CuSCN）厚度可轻松实现CuSCN基ST-PSCs在整个可见光谱范围内的色彩调控，且不影响最终效率。这种兼具宽幅色彩可调性与优异双面光伏特性的CuSCN基ST-PSCs，有望成为BIPV应用的理想候选材料。

    关键词： 彩色钙钛矿太阳能电池，半透明钙钛矿太阳能电池，钙钛矿，光伏建筑一体化，双面太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 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

    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。

    关键词： 动态模拟、微型风力涡轮机、光伏建筑一体化（BIPV）、光伏光热建筑一体化（BIPVT）、热泵

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 建筑一体化光伏系统的可集成性评估方法：概念与应用

    摘要： 现有对光伏建筑一体化系统（BIPV）的评估仅限于其电气性能，与传统地面光伏系统类似。BIPV必须同时满足社会、建筑和光伏三方面的功能需求，同时兼顾经济性要求。本文提出了"可集成性"概念，旨在建立BIPV系统的全方位评估方法。针对城市区域，我们提出了BIPV评估的可集成性方法体系，该方法适用于各类光伏配置方案、建筑类型及气候区。同时制定了可集成性指数，通过综合考量建筑性能各项指标来评估和比较BIPV结构的性能表现。该方法已应用于5.25千瓦峰值BIPV系统的评估，计算得出其可集成性指数为0.17（0-1量级），并探讨了可将该指数提升至0.56的多种优化策略。

    关键词： 气候响应性、集成性、性能比、光伏建筑一体化、热舒适性

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 印度南部住宅建筑中光伏建筑一体化系统的性能评估

    摘要： 光伏组件与建筑结构的集成在发电性能和入射太阳辐射影响方面是一项具有挑战性的任务。建筑一体化光伏(BIPV)组件的性能会随建筑朝向和方位角的变化而不同。本研究针对印度泰米尔纳德邦科维普拉蒂(北纬9°10'00"，东经77°52'00")炎热潮湿气候区域条件，报道了并网建筑一体化光伏(GBIPV)?？榈娜晷阅芗熬每尚行苑治?。通过设置适当的安装结构，实验模拟了GBIPV?？樵诓煌蚝颓憬?0°至90°)下的性能表现。结果表明：立面和墙体安装BIPV?？榈淖罴殉蛭?，坡屋顶推荐采用南向安装。整体年均性能比、容量利用率、阵列捕获损失和系统损耗分别为0.83、23%、0.07(小时/天)和0.17(小时/天)。此外，运用HOMER软件结合净计量流程和电价政策，分析了印度泰米尔纳德邦住宅建筑并网光伏系统的经济可行性。

    关键词： 光伏建筑一体化，性能比，HOMER，净计量，并网，光伏建筑一体化

    更新于2025-09-11 14:15:04