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建筑一体化光伏系统的现状、障碍与前景
摘要: 许多国家采取措施限制传统能源技术,并努力扩大可再生能源的使用。由于建筑行业占欧洲近40%的能源消耗,建筑一体化光伏(BIPV)系统近年来备受关注——通过用既能作为建筑材料又能发电的光伏板替代建筑围护结构的传统建材。本研究旨在综述现有BIPV系统相关研究成果,识别其应用障碍与风险,并通过研发建议探讨未来前景与解决方案。BIPV系统的主要障碍包括:上网电价政策实施、公众接受度、政府补贴等经济支持,以及电力损耗等技术问题和建筑考量因素。提出的BIPV系统未来发展方向基于上述障碍分析,指出光伏行业存在多种创新可能,在设计、配置、通风、布局、规范制定、监测及性能预测等方面仍有改进空间。2000年以来共筛选分析了100余篇文献,其中多数聚焦于系统性能研究,特别是BIPV发电应用中光伏组件的通风问题——这源于温度对光伏电效的负面影响及系统传热特性。研究表明,尽管BIPV系统在性能优化方面的研究尚属新兴领域,但过去几十年已引起关注;不过与传统支架式光伏板相比,其实际应用推广仍较为缓慢。
关键词: 光伏建筑一体化/热(BIPV/T)、建筑集成、光伏、障碍、光伏建筑一体化(BIPV)、前景
更新于2025-09-11 14:15:04
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彩色建筑一体化光伏:对能源效率的影响
摘要: 近年来,建筑一体化光伏(BIPV)因土地资源高效利用和本地可再生能源发电日益受到关注而引发更多商业兴趣。当光伏板作为建筑构件应用时,必须考虑美学因素。通过反射部分本可用于发电的阳光可实现色彩添加。研究人员测量并分析了商用太阳能电池组件的反射光谱,计算了反射太阳辐射能量导致的相对效率损失?;谑挡夤馄准扑愕男仕鹗в敕蟁AL色卡颜色坐标及更理想化的单色光谱模型进行了对比。分析表明,影响损失最重要的色彩参数是明度,其次为色调——在相同明度条件下比较时,绿黄色系的损失最低,粉红色系的损失最高。研究提出以"光亮反射率除以相对损失"定义的色彩性能指数(CPI)作为评价指标,从而实现对不同明度色彩的实用化比较。
关键词: 建筑一体化光伏技术,太阳能电池,颜色,能效,光伏建筑一体化
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 巴黎(2018.10.14-2018.10.17)] 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 建筑一体化光伏组件框架内置DC-DC转换器的可靠性比较
摘要: 建筑一体化光伏(BIPV)通过太阳能电池将传统建筑构件替换为发电构件。该技术的目标之一是将??榧豆β首黄髦糜诠夥榧蚣苣谝允迪窒低臣?。温度是影响转换器可靠性的最关键参数,其导致的组件损伤需深入研究。本文基于四天工况剖面开展可靠性对比,评估该转换器在不同温度特征框架位置中的最优安装方案。结果表明:将转换器置于框架横向底部的可靠性显著高于中部或顶部位置。此外,通过对转换器直流母线电容进行寿命分析以验证方法有效性。未来当获得其他敏感元件的适用寿命模型时,可扩展至这些部件的研究,进而综合各元件寿命估算实现BIPV系统整体寿命评估。
关键词: 转换器布局、光伏建筑一体化、可靠性、任务剖面、集成式直流/直流转换器
更新于2025-09-11 14:15:04
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垂直立面的光伏潜力:基于西班牙布尔戈斯实验数据的经典研究方法
摘要: 根据西班牙布尔戈斯地区测量的每日平均垂直面全球辐照度数据,计算了朝向四个基本方位的垂直立面潜在光伏发电量。实验活动持续45个月(2014年1月至2017年9月),通过采集十分钟间隔数据集估算每日平均辐照水平,进而计算垂直表面的光伏潜力。鉴于全球垂直辐照度(GVI)数据的稀缺性,采用四种经典分解模型(各向同性、环日、Klucher和Hay模型)处理主要天空相关变量以预测辐照值。随后运用RMSE和MBE统计指标,对比实验实测GVI值与模型计算值。结果表明:相较于同区位水平安装设施,建筑一体化光伏(BIPV)系统(包括北向立面)具有经济可行性。
关键词: 光伏建筑一体化,光伏潜力,朝向,垂直面全球日照量
更新于2025-09-09 09:28:46
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[2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 美国佐治亚州亚特兰大市(2018.10.31-2018.11.2)] 2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 两种建筑集成光伏转换器原型的效率、功率密度及热性能实验对比
摘要: 本文对两种用于光伏建筑一体化(BIPV)应用的串联谐振全桥变换器进行了实验对比。第一种变换器采用硅基MOSFET作为全桥开关器件,第二种则使用氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)。重点阐述了电路板的实际实现与设计,以及元件之间的权衡考量。详细讨论了两种变换器的效率、功率密度和热性能表现。同时指出了移相全桥开发过程中存在的次级振荡等实际问题。文中建立了包含所有寄生参数的变压器模型,并提出了多种抑制次级瞬态振荡的解决方案。为缓解高频电压瞬态过冲问题,最终确定在变换器初级侧配置串联谐振网络为最佳方案。
关键词: 变压器建模、氮化镓、光伏建筑一体化、谐振转换
更新于2025-09-04 15:30:14