2011年BIPV系统发电效益评估：太阳能辐射驱动的光伏建筑一体化研究

太阳能光伏建筑一体化（BIPV）系统是一种将太阳能转换技术与建筑结构相结合的创新理念，旨在提高建筑的能源自给能力和可持续性。本文于2011年发表在《郑州大学学报(工学版)》上，由杨莹和李志民两位作者共同完成。研究关注的核心问题是BIPV系统的发电效益评估，这是设计过程中的关键环节。 论文首先阐述了BIPV应用的热点地位，特别是在建筑设计中，太阳能辐射量是一个至关重要的参数。作者在已有研究的基础上，开发了一种简易的日辐射量推算模型，这个模型考虑了太阳能光电板的性能和环境因素。通过PVSYST软件，他们能够精确计算系统的发电量，这是一项技术性的挑战，因为需要将理论预测与实际运行条件相匹配。 接下来，作者通过实例研究，对比了不同斜面倾角（0°、15°、90°）下太阳能光电板的日辐射量，以此验证他们的模型。结果表明，推算出的模拟值与实际测量值有良好的一致性，这为BIPV系统的经济效益评估提供了可靠的依据。这种模拟分析对于建筑师和工程师来说，能够帮助他们更准确地预估不同设计条件下BIPV系统的潜在发电能力，从而优化设计决策。 此外，文中还提到了太阳能利用技术在全球范围内受到的广泛关注，尤其是在减少环境污染和资源消耗方面。BIPV系统的效益评估不仅涉及到发电效率，还包括成本效益分析、环境影响以及可能的维护和升级策略。作者引用了早期的研究成果，如石原修等人关于气象因素对电池模块发电效率影响的研究，以及C.M.Whitaker提出的发电功率估算方法，这些都是评估BIPV系统经济可行性和技术潜力的重要参考。 这篇论文通过对太阳能光电板日辐射量的计算和实际案例分析，为太阳能光伏建筑一体化系统的设计者和决策者提供了一套实用的工具和方法，对于推动BIPV技术在建筑领域的应用和发展具有重要意义。