基于深度学习的城市屋顶光伏面积识别及光伏发电潜力研究

计算屋顶可用光伏面积是估算屋顶光伏发电潜力的重要一步。本文基于城市GIS和卫星影像数据，使用卷积神经网络识别建筑轮廓及屋顶可用光伏面积。以长沙市核心区8 136个建筑为训练集，屋顶可用光伏面积率为87.0%;对预测区域4 883个建筑预测，预测可用面积率为71.4%。随后使用EnergyPlus对每栋建筑建立光伏系统模型，分别预测建筑在无遮挡、相互遮挡、考虑可用光伏面积和遮挡的情形。结果显示，在无遮挡情况下，长沙地区单位建筑轮廓面积光伏年发电量为102 kW·h/m²。考虑建筑相互遮挡后，发电量减少6.7%,平均为95.2 kW·h/m²。当考虑屋顶可用光伏面积和建筑相互遮挡后，光伏年平均发电量减少19.6%,为82.0 kW·h/m²。本文研究方法有利于准确评估城市光伏潜力，提高能源利用率。     

屋顶光伏阵列优化及其对既有建筑能耗的影响研究

附加式屋顶光伏阵列是既有建筑与光伏构件最有效的结合方式之一。屋顶光伏阵列的不同排列不仅会影响系统输出电量,还影响建筑能耗。既有建筑屋顶面积有限,光伏阵列倾斜角度的增大会使阵列最小间距增大、阵列排数减少,导致光伏板总安装面积以及建筑顶层房间能耗的变化。以邯郸地区东西70 m、南北20 m的既有屋顶为例,通过PVSYST软件比较了不同倾斜角度下屋顶光伏阵列的发电量,并计算了阵列的投资回收期。结果表明:光伏板倾斜角度为30°~35°时发电量最大,投资回收期最短,为8.61年。采用DesignBuilder软件对顶层房间进行了能耗模拟,表明应用光伏阵列的顶层房间年采暖制冷总能耗比普通屋顶房间减少1.8kW·h/m2。     

上海地区独立住宅分布式光伏发电系统的后评估研究

基于上海一独立住宅光伏发电系统运行一年的数据,从发电量、光伏系统效率、光伏能源替代率、光伏系统效率影响因素等方面进行后评估。结果表明:过去一年度理论预测年发电量为5 738 k W·h,实际发电量为4 109 k W·h,全年度光伏系统效率为73%。为研究光伏系统效率的影响因子,在系统运行期间未对光伏组件表面实施人工清洁维护,对此条件下的运行数据进行分析发现,光伏系统效率总体呈现逐渐降低的趋势。其中在近水平安装角度的情况下,组件光电转换效率最大降低达2.08%。在该住宅按照现行理想的设计条件运行(冬季连续采暖确保室内20℃、夏季连续空调确保室内26℃)的前提下,过去一年度的总用电量为12 054 k W·h,其中空调用电量为9 332 k W·h,占到总用电量的77.4%。全年光伏能源替代率为34%,过渡季节可实现光伏能源替代率最高达180%。独立住宅上存在较大的节能空间和光伏能源替代率提升空间。     

“GREEN YES”光伏建筑一体化设计

珠海兴业太阳能"GREEN YES"办公楼以建筑遮阳设计为切入点,结合建筑的通风及采光进行多样化的光伏建筑一体化设计,采用了包括建筑立面的季节控制通风光伏遮阳系统、屋顶立面的光伏双玻百叶女儿墙、屋顶平面上的园林式光伏屋面遮阳系统、四楼平台整体升降垂直通风光伏采光顶及裙楼层点式光伏雨篷等五个光伏建筑一体化系统,预计年发电量达15 3532 k W·h。     

光伏陶瓷瓦及其施工技术

在斜坡屋面上安装光伏陶瓷瓦,既可替代传统建筑瓦片,又可利用民居屋顶开发太阳电力。在富阳市的工程实践表明,屋面安装108块(8 W/块)的光伏陶瓷瓦,年发电量可达864 kW.h。     

安徽省某建筑屋顶光伏系统初步技术方案研究

介绍了合肥市某办公楼建筑屋顶光伏系统的整体设计及各组成要素,并从技术、经济等方面对该系统的初步方案进行了分析。该工程的光伏发电材料与屋顶建筑融为一体,总体安装容量约100kWp,项目预计年发电量为110000kW·h。通过计算分析得出该系统的节能效益、环境效益和经济效益,结论表明太阳能屋顶光伏发电工程不仅能有效节约能耗,且具有较好的社会、经济效益及长足的发展前景。     

西安地区典型博物馆建筑低碳化改造研究——以陕西历史博物馆为例

为解决博物馆建筑室内舒适度与碳排放难以权衡的改造问题,从建筑性能提升和可再生能源利用两个方面对西安地区典型博物馆建筑进行低碳化改造。在建筑性能提升方面,利用拉丁超立方采样技术,基于多维设计参数形成的能耗模拟数据库,分析建筑能耗与参数设计的关系,结合TOPSIS方法寻求评估指标的最优解。此外,还进行了变量敏感性分析,为决策提供客观和科学的支持。在可再生能源利用方面,提出了西安地区太阳能光伏发电的最佳倾角和方位角。通过陕西历史博物馆的案例研究,结果显示改造后的博物馆舒适度提升了1.43%,总碳排放量、供暖碳排放量、供冷碳排放量分别降低了57.9%、70.9%、39.8%,屋顶光伏板年发电量可满足建筑性能提升后94%的能源需求。     

电梯节能技术在医院的应用

电梯是人民生活中必不可少的工具,电梯的数量在日益增加。统计表明,电梯能耗占建筑总能耗的20%左右,是建筑能耗的大户之一,仅次于空调。因此,电梯节能越来越受到社会的广泛关注,电梯节能技术也随之不断改善和更新。目前较为先进的电梯节能技术——能量回馈技术可获得非常明显的节能效果,节电率达22.6%～44.7%。     

光伏建筑屋顶的通风腔设计分析

本文通过对光伏建筑屋顶中通风腔内空气传热进行理论分析、数值计算和仿真模拟,并结合上海太阳能工程技术研究中心1#楼屋面光伏阵列进行实际测量,验证了理论分析和数值计算的准确性。研究结果表明,光伏建筑屋顶通风腔的深度选择受光伏阵列长度、安装高度和光伏阵列倾斜角度的综合影响,设计合理的通风腔不仅可以降低光伏组件的温度,而且能提高屋顶的隔热性能。通风腔优化设计分析使得带有通风腔的光伏建筑更具经济性,可有效促进光伏建筑一体化的推广应用。     

屋顶光伏项目安装倾角的选择

随着分布式光伏电站的普及,越来越多的项目中利用屋顶安装光伏发电设备,如何有效利用建筑屋顶资源,使光伏发电充分发挥效益,是设计屋顶光伏项目时应首要考虑的问题。本文围绕光伏组件在建筑屋顶安装倾角的选择,对不同倾角下安装容量及发电量等进行综合比选,分析不同安装倾角下的项目效果,提出可行的解决方案。     

虹桥交通枢纽T2航站楼节能研究

通过对比分析该航站楼的全年建筑能耗,找出影响其建筑能耗的主要因素并进行节能优化,以达到最佳的节能效果.空调系统能耗与照明系统能耗约占T2航站楼总能耗的78％,节能潜力巨大,是节能研究的重点.采取一系列节能优化措施后,T2航站楼的能耗有明显的下降,与GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》的基准模型相比,其全年...     

空冷型自动追光百叶帘式光伏窗的应用研究

简述了国内外光伏技术在建筑窗体上的研究及应用现状,设计了一种自动追光百叶帘式光伏窗,将薄膜太阳能光伏片取代传统百叶帘中的百叶并内置于中空双层窗中,调节室内采光量的同时还能获得电能收益。通过光敏元件的控制使其具有追踪太阳光的能力,光伏百叶倾角的调节过程将形成扰流,加速空冷散热,进而提高光电转换效率。此外,利用不同的工作模式将散热量与室内外进行热量交换,进一步提升了光伏的发电效率,极大降低了室内建筑能耗,在建筑环境与能源应用领域拥有着广大的市场前景。     

上海大型超市建筑能耗及节能潜力分析

以上海10家大型连锁超市建筑为研究对象,采用建筑能源审计的方式,并通过现场调研和用能数据分析等方法,分析了上海地区该连锁超市类建筑2012—2014年的能耗水平和能源利用结构。分析结果表明,10家超市的建筑能耗水平自2012—2014年以来有所下降,但总体用能水平相对较高;同时,对大型超市的用能数据分析发现,大型超市年度建筑能耗最大的为冷冻冷藏系统,其次是照明系统和空调系统;然而在空调季节时,空调系统能耗的比例最大。针对超市建筑的能耗水平和用能特点,提出了节能改造建议和节能措施,为上海地区大型超市类建筑的节能改造提供切实可行的参考依据。     

北京地区某体育馆类建筑能耗分析

建筑能耗分析对于建筑节能很关键,然而国内针对体育馆类建筑的能耗分析较少,因此主要对体育馆类建筑的能耗情况进行研究分析。通过对北京地区某体育馆建筑的基本信息及用能情况进行实地调研,对空调系统、照明办公、动力设备等各项用电数据进行拆分统计,并对建筑现有的节能措施、管理制度归纳总结,在此基础上得出体育馆类建筑的基本能耗情况及节能技术应用。     

苏州市轨道交通节能分析与设计

中国已成为世界上城市轨道交通发展最快的国家,轨道交通在节约能耗方面存在着巨大潜力。本论文以苏州市轨道交通为例,分析了轨道交通的主要能耗种类和存在的问题。结合能耗现状,解析了列车牵引供电系统,动力照明设备和通风空调系统是全年轨道交通电力消耗的主要方面。按照所处地理位置,分析苏州市轨道交通的节能线路和节能运行模式,并进行了节能坡和纵断面设计,从而达到最大限度减少列车牵引供电系统的能耗。针对动力照明设备的能耗,提出了供电系统节能的许多措施。针对通风空调系统的节能,提出了许多节能的建议。     

提前关闭冷水机组的节电量研究

以某教学楼空调系统为研究对象,对冷水机组提前关机产生的节电量进行了分析,总节电量为利用房间剩余冷量与利用冷水剩余冷量节电量之和。单纯利用房间剩余冷量提前关闭冷水机组,对次日空调系统能耗影响较小,关机时冷负荷越大,节电量越高。单纯利用冷水剩余冷量提前关闭冷水机组,虽然可降低当日空调系统能耗,但增加了次日空调系统能耗,因此不是在所有的情况下都节能。随着冷水机组开停时间间隔的延长,利用冷水剩余冷量产生的节电量随之增加,因此利用冷水剩余冷量节电适合于开停机时间间隔较长的空调系统。     

A~2/O工艺污水处理厂的主要能耗点识别及节能途径

结合江苏省某A2/O工艺污水处理厂的工程实践,以工艺全流程各能耗单元为研究对象,对污水处理厂的主要能耗点进行识别;并综合污水处理厂的进水水质和水量与主要能耗点的能耗特征,深入剖析主要能耗点的节能潜力及节能途径。结果表明,进水泵房、曝气系统和混合动力系统节能空间分别为20%、40%和40%,污水处理厂年均节能潜力可达到26.9%。同时可以节省17.5%的生物段池容。采用节能措施后,该污水处理厂的电耗可由目前的0.261 kW.h/m3降到0.191 kW.h/m3,电费节省可达128.52万元/a。     

中心城区既有中小型公共建筑节能改造案例研究

研究了上海中心城区既有中小型公共建筑围护结构、用电系统(空调、照明)、运行管理系统等节能改造技术,分析了为实现综合节能50％的改造目标进行的改造案例实施情况.通过改造前后的能耗实测对比,单位面积能耗由44.7 kW· h/m2降低到27.2 kW·h/m2,实现了综合节能39％.     

关于商业建筑空调设计节能分析研究

根据目前国内商业建筑暖通空调系统普遍存在高能耗、低能效的实际情况,从空调设计中的冷、热源的选用、空调系统的分区以及设备间的设置等方面进行节能分析研究,分别提出指导性建议,以尽可能减少商业建筑能耗。