太阳能光电建筑发电量预测方法研究

【摘要】：太阳能光电建筑是“建筑产生能源”的新概念，是分布式光伏发电应用的主要形式，也是可再生能源技术在城乡建设领域应用的趋势和热点。在太阳能光电建筑规划设计阶段，发电量是评估规划设计方案优劣的重要依据，更是进行初期投资、收益周期、总体收益等评估的重要指标，因此准确预测项目的发电量，对决策光电建筑项目的整体方案极为重要。目前，预测太阳能光电建筑发电量的手段是沿用光伏电站的预测方法和软件，无法将建筑对发电量的影响因素融入预测过程中，更不能针对太阳能光电建筑特有的建筑PV组件的发电量进行准确预测。因此，目前预测光电建筑发电量的方法适应性较差，预测结果准确性不高，不能为项目方案决策提供可靠依据。 本研究对影响光电建筑发电量的因素进行了分析与归纳，阐述了建筑对光伏系统发电量的影响作用。通过分析影响发电量的各种因素，以及各影响因素之间相互作用的关系，提出建立光电建筑模型预测发电量的方法和流程。确定光电建筑模型的定义、模型的组成与架构及其各部分功能，明确模型的建立方法、数据存储格式和使用方法，并通过光电建筑模型读取每一块建筑PV组件的数据信息。改进现有的太阳能辐射量计算方法，结合光电建筑模型的数据信息，融入建筑PV组件逐时阴影面积和降尘量数据，计算每一块建筑PV组件的逐时太阳辐射量；再通过光电转换过程，得到每一块建筑PV组件的逐时计算发电量。使用为本研究开发的预测平台，完成光电建筑模型数据读取、存储、交互过程，进行逐块构件发电资源计算，最后得到光电建筑各月的计算发电量和年总计算发电量。 本文将预测结果与实测数据进行了比较。以河北省保定市某太阳能光电建筑为对象，应用本文提出的太阳能光电建筑计算发电量预测方法，首先建立了该建筑的光电建筑模型，然后在本文开发的预测平台上计算发电量。通过结果比较发现，本文提出的方法与实测数据非常接近，变化趋势吻合度较高，说明本文的预测方法能较为准确地预测该建筑的计算发电量。 本文提出的光电建筑计算发电量的预测方法，充分考虑了建筑本体对光伏系统的影响因素，并明确诸多复杂因素间的相互作用，充分体现了光电建筑PV组件的一体化特征，是一种面向建筑的、适应光电建筑特点的计算发电量的准确预测方法。 【关键词】：太阳能光电建筑 光电建筑模型 太阳辐射资源 计算发电量 预测平台
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615;TU18
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 光电建筑的发展现状与前景9-11
• 1.3 课题研究内容与意义11-13
• 1.4 论文框架13-15
• 第2章 影响太阳能光电建筑计算发电量的因素15-31
• 2.1 太阳能光电建筑概述15-17
• 2.2 建筑结构对计算发电量的影响17-24
• 2.2.1 安装数量17-18
• 2.2.2 建筑遮挡18-21
• 2.2.3 安装朝向与角度21-22
• 2.2.4 构件积灰22-23
• 2.2.5 影响因素间的互动关系23-24
• 2.3 影响计算发电量的其它因素24-27
• 2.3.1 环境气候24-25
• 2.3.2 光电转换效率25-26
• 2.3.3 系统效率26
• 2.3.4 系统衰减26-27
• 2.4 影响因素在现有预测方法中的体现27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 面向光伏建筑的计算发电量预测方法31-48
• 3.1 概述31-32
• 3.2 光电建筑模型32-41
• 3.2.1 定义32-33
• 3.2.2 模型的组成与架构33-35
• 3.2.3 模型功能35-41
• 3.3 精细化辐射量计算41-46
• 3.3.1 辐射量计算中的天文参数41-42
• 3.3.2 积灰折损系数42-44
• 3.3.3 建筑 PV 组件逐时辐射量计算模型44-46
• 3.4 计算发电量精细化预测46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 计算发电量预测平台设计与实现48-58
• 4.1 概述48
• 4.2 平台界面48-51
• 4.3 平台功能模块51-57
• 4.3.1 数据信息管理模块51-53
• 4.3.2 模型交互模块53-54
• 4.3.3 数据计算模块54-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 预测方法应用58-65
• 5.1 工程概况58
• 5.2 模型建立58-60
• 5.3 数据计算60-61
• 5.4 预测结果对比与分析61-64
• 5.5 本章小结64-65
• 第6章 总结65-67
• 6.1 研究结论65
• 6.2 后续工作展望65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士期间主要研究成果71-72
• 附录72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能光伏发电技术在建筑中的应用    郑文英;周威;

我国太阳能光伏发电技术应用综述    尹淞;郝继红;

风光互补供电系统在输电线路视频监控中的应用    曾东;杜俊杰;许金明;张勇;

光电幕墙技术在太阳能建筑一体化中的应用研究    崔俊奎;赵军;

Ecotect在BIPV方案设计中的应用    王宝华;刘峰;贾艳刚;

推广光伏建筑一体化(BIPV)的几个关键问题探析    孙颖;糜仲春;罗林;

美国绿色BIM应用现状及其对中国建设领域的影响分析    杨宇;尹航;

太阳能光伏-建筑一体化及其在美国的实施    杨红

国内外光伏发电投资环境的分析与比较    刘君;刘敏;谭文艳;

光伏发电功率预测统计方法研究    卢静;翟海青;刘纯;王晓蓉;

我国光伏发电项目规模化发展研究    殷帅

烤烟房光伏系统的设计与实现    钟建伟;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

浅析青岛太阳能光伏发电发展的方向及推广对策    楚宪峰;黄翔;王岩;焦国嵩;王建华;

太阳能电池技术发展与市场    高中胜;朱刚;

大容量并网型光伏电站功率预测预报系统设计    程序;周海;崔方;丁杰;

基于DSP的电流无差控制光伏并网逆变器设计    任晓鹏;焦翠坪;张喜军;穆桂霞;

某商品城兆瓦级光伏建筑一体化发电系统及效益    汤锦元;徐金亮;孙丽萍;

光伏发电接入智能配电网后的系统问题综述    刘伟;彭冬;卜广全;苏剑;

基于光伏并网的电能质量控制系统    王晓;罗安;邓才波;帅智康;孙运宾;肖萍;

光伏并网发电的研究进展    余涛;余婕;

浅谈美国绿色建筑及其评估体系对建筑的影响    唐建民;范晖;

基于BIM技术的建筑节能设计软件开发研究    邱相武;赵志安;邱勇云;

光伏发电预测技术的应用    王增新;苏适;田沛;

基于建筑信息模型的给排水专业三维结构分析初探    杨剑;

生态住宅小区集中利用太阳能技术的设计策略    周岱;黄继红;

太阳能在绿色建筑中的应用    徐明仿;杜维明;

太阳能光伏发电并网系统工程设计    周辛逸;

格尔木市光伏太阳能发电量推算方法    祁贵明;王发科;

建筑信息模型(BIM)与传统CAD的比较分析    杨富华;邹惠芬;唐昊;张营;

无锡高新区分布式光伏发电应用研究    田晓映;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

大跨体育建筑有效地域文本研究    连旭

为绿色建筑的循证设计研究    王一平

大空间公共建筑生态化设计研究    史立刚

光伏发电并网系统的相关技术研究    赵杰

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

含光伏电源的微电网储能控制技术研究    林少伯

中国太阳能光伏产业政策效应研究    袁见

低碳背景下电力系统规划与运营模式及决策方法研究    张徐东

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

光伏组件在公共建筑中的整合设计    李明亮

BIM（建筑信息模型）应用于房地产项目管理信息化    李相荣

基于虚拟同步发电机的光伏并网发电控制研究    王思耕

抽水蓄能、风力和光伏电站群联合运行研究    郭伟钊

政策工具视角的中国光伏产业政策文本内容分析    赵丽莉

面向电网公司的光伏电站监视系统的设计    王娜

建筑师视野的光伏建筑一体化研究    魏伟

我国西部地区低碳经济发展问题研究    张丽雅

可再生能源在西安市建筑中的应用研究    王莲伟

与建筑结合的光伏发电技术与工程    王斯成;

改进GM(1,1)残差修正模型在光伏发电量短期预测中的应用    贺琳;李英姿;

实物期权研究的回顾    石杰;赵睿;

可再生能源替代的整体最优动态投资策略    后勇;徐福缘;程纬;

薄膜太阳能电池    徐慢;夏冬林;杨晟;赵修建;

产业链整合理论述评    芮明杰;刘明宇;

基于多层次模糊综合评价法的我国太阳能光伏发电行业风险评价研究    谢传胜;徐耀伦;董达鹏;华生萍;

全球价值链治理理论的经济学解释    石心竹;

基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设计    陈昌松;段善旭;殷进军;

基于发电预测的分布式发电能量管理系统    陈昌松;段善旭;殷进军;蔡涛;

    记者 施智梁　韩莹 实习记者 王璐

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

我国风力发电产业链的培育与发展问题研究    王正明

既有居住建筑节能改造经济激励研究    刘玉明

冶金提纯法制备太阳能级多晶硅研究    张剑

ZAO（掺铝氧化锌）导电膜的制备及特性研究    段启亮

北京市天然气市场研究与MARKAL模型应用    魏搏

考虑光伏并网发电的短期负荷预测    李广敏

基于市场化的西安高新技术产业规模化发展    张春璐

吉林省能源工业项目投资效果分析与对策研究    丁琪

山东省促进太阳能开发利用的对策研究    黄同华

中国光伏产业竞争力现状与前景分析    孙岳军

江西光伏产业发展问题研究    张兵红

实物期权理论在可再生能源项目投资决策中的应用研究    万骞

XSJ公司创业融资研究    李墨