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[IEEE 2019年第二届智能电网与可再生能源国际会议(SGRE)- 卡塔尔多哈(2019.11.19-2019.11.21)] 2019年第二届智能电网与可再生能源国际会议(SGRE)- 复杂几何屋顶上建筑一体化光伏系统缓解局部阴影的最优配置
摘要: 中东地区因拥有极高的太阳辐射值,具备采用光伏系统的良好条件。该地区众多新建建筑项目设有可安装建筑一体化光伏(BIPV)系统的屋顶空间。然而,由于大多数建筑项目的屋顶采用现代复杂几何设计,屋面曲率会导致部分遮阴进而产生显著的辐照差异。本文通过采集卡塔尔地区气象站数据及运用建筑信息模型(BIM)进行辐照模拟,展示了卡塔尔最新轨道交通站点项目中BIPV组件的局部遮阴情况。BIPV系统建模在MATLAB/Simulink中完成,研究检验了不同BIPV辐照条件下的多种系统配置布局方案,揭示了最高辐照BIPV阵列对应的I-V与P-V特性表现。研究表明:为避免电流组件受限于所有BIPV阵列中最小辐照值,建议采用并联分离式系统连接。所提算法成果被认为对BIPV系统发展具有启示意义——这一融合建筑与太阳能利用的新领域。
关键词: 阴影,复杂屋顶,建筑一体化光伏(BIPV)
更新于2025-09-23 15:19:57
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中国西南地区半透明光伏窗节能潜力研究
摘要: 为研究半透明光伏(STPV)窗户,实验测试了建筑中安装STPV窗户的能源潜力。搭建两个相同的房间作为实验单元:一间安装非晶硅(a-silicon)光伏窗户,另一间安装传统窗户。分析了空调能耗、照明能耗与发电量之间的相互作用影响。结果表明,在典型晴天,STPV窗户每日可发电0.26千瓦时,并降低建筑综合负荷29%。为深入研究,模拟分析了我国西南地区四个气候环境典型城市安装STPV窗户的建筑。这些建筑的制冷负荷均有所下降,而供暖能耗和照明能耗略有增加。拉萨的STPV窗户年发电量最高,达402.1千瓦时。预测显示STPV窗户具有良好节能潜力,其中昆明可达54%。
关键词: 中国西南地区电力消耗、建筑一体化光伏(BIPV)、太阳能热光伏(STPV)窗户、能源发电
更新于2025-09-23 17:15:02
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用于承载应用的纤维增强聚合物复合材料粘接光伏组件的应力缓解方法
摘要: 结构荷载(尤其是面内压缩荷载)可能导致与结构构件机械集成的光伏电池发生局部屈曲和脱粘,进而引起其电性能退化。本文提出通过低模量胶粘剂提供的部分组合作用来减缓结构构件向光伏电池传递的应变。实验试件采用厚度为0.5毫米或2.0毫米的胶层,将非晶硅(a-Si)光伏电池粘结于玻璃纤维增强聚合物(GFRP)结构构件上。研究使用了两种胶粘剂:双组分刚性环氧胶和低模量硅酮胶。随后对这些集成结构施加面内压缩荷载。硅酮胶粘结的光伏电池在加载过程中未出现损伤;而环氧胶粘结的光伏电池当应变达到0.62%(0.5毫米胶层厚度试件)或0.23%(2.0毫米胶层厚度试件)时,均出现明显的电性能退化,并观察到光伏电池脱粘与局部屈曲现象。通过理论分析研究了部分组合作用下胶粘剂对应变的减缓机制,结果表明GFRP与粘结光伏电池之间的应变差异主要受胶层剪切模量、厚度以及光伏电池弹性模量、厚度和长度的影响。有限元(FE)建模验证了该理论分析,并据此提出了设计建议。
关键词: 建筑一体化光伏(BIPV)、太阳能电池、压缩、粘结、粘合剂、复合效应、纤维增强聚合物复合材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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建筑集成光伏的电气系统架构:基于Modelica建??蚣艿亩员确治?
摘要: 建筑一体化光伏(BIPV)系统或将成为可持续近零能耗建筑的催化剂。为充分发挥BIPV效益,关键在于将其合理接入建筑电网。随着可再生能源、电动汽车及直流负载渗透率持续提升,关于微电网与纳米电网主干采用交流还是直流配电的讨论正被重新审视。本文通过经验证的仿真框架探讨该问题并提供指导方案。研究对比了集成于十层办公建筑(外立面安装BIPV)的48V/380V直流与230V/50Hz交流拓扑结构,在五种不同气候地区进行年度模拟,从系统及组件效率、系统损耗、自给率、自消纳率和二氧化碳排放等维度展开比较。分析表明直流拓扑性能更优,尤其适用于太阳能产能显著高于冷热负荷的地区。进一步通过参数分析确定建筑电网组件(含直流与交流)的最优配置规模,最后检验不同电池储能容量情景下分析结果的敏感性。
关键词: Modelica,建筑一体化光伏(BIPV),电气配置,建模,建筑能源模拟
更新于2025-09-16 10:30:52
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社区太阳能:建筑一体化光伏的创新商业模式——基于瑞士电力消费者的实验分析
摘要: 当前一个重要的研究课题是如何保持太阳能发电的高速增长。采用建筑一体化光伏(BIPV)等新技术,以及社区太阳能等创新商业模式,都被视为关键驱动因素。然而BIPV的推广仍面临诸多障碍,阻碍其在光伏市场更广泛应用。本研究旨在评估作为常规光伏成功商业模式的社区太阳能,是否对BIPV推广同样具有潜力。为此我们开展实验调查(样本量413),比较客户对纯BIPV社区太阳能方案与纯常规屋顶光伏社区太阳能方案的购买意愿。结果显示两种实验处理(BIPV与传统光伏)的购买意愿无显著差异,表明社区太阳能能成为推动BIPV应用的有效渠道。鉴于针对BIPV商业模式的研究稀缺,本成果为政策制定者和项目开发商提供了重要依据。
关键词: 社区太阳能、光伏采用、实验、建筑一体化光伏(BIPV)
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过自然通风开放式空气通道实现集成薄膜太阳能电池的光伏幕墙热调节
摘要: 通过被动式空气通道对光伏幕墙进行热调节,是提高太阳能-电能转换效率的一种经济有效措施。本研究采用二维数值模拟方法,探究了由两垂直平行墙构成的被动冷却空气通道内浮力驱动自然对流的流动与传热特性——其中一面墙受光伏电池吸收太阳辐射热而升温。针对高度1.05米、宽度0.16米的通道,分别获得了开敞式与封闭式通道的数值解。通过考察光伏板表面温度,分析了不同通风策略对光伏电池自然对流冷却效果的影响。研究发现:封闭通道时光伏板表面最高温度达57.1℃,开敞通道时为49.1℃。光伏板背面的开敞通道作为散热方案具有经济性优势,有利于提升光伏发电效率。但幕墙设计师可能还需应对噪声控制、清洁难度等其他问题。同时,通过考察空腔沿程压力分布来理解光伏板背面通道内的流体流动与传热机制,这对光伏幕墙设计改进(特别是降低空气通道入口压降的优化设计)同样具有重要价值。
关键词: 通风与封闭式光伏幕墙,建筑一体化光伏(BIPV),对流热传递
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年系统科学与工程国际会议(ICSSE)- 越南洞海(2019年7月20日-21日)] 2019年系统科学与工程国际会议(ICSSE)- 建筑立面集成光伏系统:越南商业建筑的应用潜力
摘要: 本文研究了越南商业建筑中立面集成光伏(PV)系统的潜在应用。通过将光伏系统集成到建筑立面中,我们可以降低建筑的能耗,包括空调和照明系统。我们的研究提出了一种为越南商业建筑设计合适光伏立面系统的综合方法,包括选择合适的光伏板、立面类型和逆变器配置。我们还介绍了用于规划和设计立面光伏系统以及模拟建筑整体能源性能的重要仿真软件。我们的研究结果表明,立面光伏系统可以显著降低越南商业建筑的能耗。
关键词: 立面光伏、微型逆变器配置、建筑一体化光伏(BIPV)、立面墙
更新于2025-09-11 14:15:04