城市建筑屋顶光伏发电潜力评估方法和模型

建筑屋顶作为闲置的土地资源已成为光伏发电重要的潜在空间,屋顶光伏发电是脱碳电力供应的主要方式,将在实现城市碳中和进程中发挥重要作用。对建筑屋顶光伏发电潜力进行精确评估将有助于分布式光伏的科学规划和合理布局,提升土地利用效率。旨在对建筑屋顶光伏发电潜力影响因素和评估方法,以及光伏发电潜力主要评估模型进行系统性阐述,比较分析不同评估方法的优缺点,总结未来研究的重点方向。现有研究表明,建筑屋顶光伏发电潜力评估已从经验取值发展为定量空间分析,评估尺度、评估精度和评估成本已经成为不同评估方法综合权衡的重点。现有三种评估方法中,采样法计算成本和数据成本较低,但评估结果不确定性较大、精度较低;全面评估法评估精度较高,但数据获取成本和计算成本较高;机器学习法能够高效挖掘大数据潜力,且算法性能显著提升,因而相较于其他方法更适宜大尺度建筑屋顶光伏发电潜力评估。当前建筑屋顶光伏发电潜力评估仍然存在大尺度精细评估缺乏、评估结果不确定性大以及评估模型计算量大等问题。未来研究重点应关注三个方面:1)建立适宜不同区域的高精度简化模型并完善技术潜力评估模型;2)阐明建筑屋顶光伏发电潜力的影响因素,为代表性建筑分类体系的完善、关键特征值的选取提供理论依据;3)将光伏安装情景、农村屋顶质量、城市公共建筑屋顶产权和用能需求等因素对建筑屋顶光伏发电潜力的影响纳入评估框架。

省域地面光伏开发潜力综合评估模型及应用

宁夏光伏发电潜力巨大。近年来省域层面光伏电站选址开发存在盲目规划问题,量化评估光伏开发适宜性与发电潜力对省域能源消费结构调整具有重要意义。研究综合利用高精度气象、自然地理和经济社会数据,耦合AHP-DEMATEL-TEM综合赋权模型、GIS-MCDM光伏开发适宜性评价模型、PVsyst仿真模拟融合公式法的光伏发电潜力评估模型构建省域地面光伏开发潜力综合评估模型,对宁夏光伏开发适宜性进行空间显性评价,进而定量评估省域光伏发电潜力。结果表明:(1)综合赋权模型更适合省域地面光伏开发适宜性评价。用AHP赋权模型会高估适宜区发电潜力,使宁夏适宜区面积计算结果增加3.75%,同时低估不适宜区发电潜力,使不适宜区面积减少3.24%。(2)宁夏非常适宜区面积最大,不适宜区面积最小。西部、东部的光伏开发适宜性大于中部,南部最低。省域内非常适宜区面积为18934.5km^(2),占评估区域总面积的比重达36.56%。各市光伏开发适宜性从高到低为:吴忠市,中卫市,银川市,石嘴山市,固原市。(3)宁夏发电潜力巨大,且宁夏五市光伏发电潜力分布差异较大。若将宁夏省域内特别适宜区域发电潜力全部释放,年发电量将达到1.552×10^(12) kW·h,相当于宁夏2021年电力消费量的13.4倍,且开发9.1%的特别适宜区光伏发电潜力即可覆盖省域内火电完全替换为清洁能源的需求。宁夏五市光伏发电潜力从大到小为:吴忠市,中卫市,银川市,石嘴山市,固原市。研究结果为全国其他省域光伏发电潜力评估风险控制及光伏电站选址提供科学参考和指导建议。

学校建筑光伏应用及效益分析

文章以南京某幼儿园与中学、小学为例,结合实地测量和图纸计算的方式分析光伏可安装面积,对中小学校园光伏潜力进行了计算分析。结果表明,一所南京普通小学校园的光伏年发电量最高可达38万kWh,但光伏实时日发电量只能满足部分或全部照明能耗,无法实现建筑全部能耗实时自给自足;校园光伏建设的初投资较大,在光伏发电全自用情形下大多可以在7~9年内实现投资的完全回收;单晶硅组件虽然初投资更高,但在发电量和经济效益上更有优势;对采用不同组件校园光伏系统的减排潜力进行了分析比较。在中小学校园部署光伏系统要把握校园建筑本身的建筑、能耗特点,充分利用优势,校园光伏的部署也应顺应电气化趋势,可实现十分可观的经济效益和环境效益。

中国内地地区铁路客站光伏潜力预测及技术经济分析

铁路车站作为基础设施,站房屋顶和站台雨棚具备可观的布置光伏发电系统的空间潜力。结合三维数字地球系统(LSV)和光伏电站计算方法对我国高等级铁路车站的光伏潜力和技术经济特点进行分析,结果表明:以客运为主的中国高等级火车站,总光伏装机容量可达820 MW,总光伏年发电量可达1111 GWh;铁路车站光伏建设的初投资较大,但在采取合理运营策略的前提下,在全自用情形下大部分车站在4~7年内可以完成初投资的完全回收,具体盈利的经济体量取决于车站的发电量。

Limiting Use of Potential Energy Storage Compared to Batteries for a Lebanese Hybrid Wind/PV System

In l,ebanon, hybrid wind/PV systems are used to provide electricity when the public electricity is cut off This paper treats the storage problems of electrical energy generated by the used renewable sources. A theoretical study on two types of electrical energy storage systems is given. These systems are the electrochemical energy storage devices （batteries） and the potential （or hydraulic） energy storage system. In order to find the limiting case of use between these two energy storage systems, economical study and comparison between them are discussed and analyzed.