面向近零能耗建筑的测试建筑中集成 PV/T-BIPV 系统的全年实验性 4E 评估

《Scientific Reports》：Year-round experimental 4E assessment of an integrated PV/T-BIPV system in an nZEB-oriented test building

　　

摘要

本研究提出了一项为期 12 个月的现场评估，针对一个 3.55 kWp 的混合太阳能围护系统，该系统包括一个 1.10 kWp 的屋顶水基光伏/热 (PV/T) 子系统以及 2.45 kWp 的半透明建筑一体化光伏 (BIPV) 组件，安装在土耳其埃拉泽的一个单间测试建筑的东、南、西立面上。年度交流侧可再生电力发电量为 4,327.30 kWh，而采用的年度电气负荷场景为 3,033.50 kWh。这些数值对应于 142.65% 的年度发电负荷比，以及 +1,293.80 kWh 的名义发电减负荷平衡值。从 2 月到 11 月，月度总发电量超过了采用的月度负荷。然而，这些月度平衡值并未确立持续的电气自给自足、自消费或电网总交换。PV/T 基于水平面总辐照度（GHI）的热能指数最高达到 55.90%。基于面积加权的 GHI 参考系统能量和?指数分别在 12.74 到 25.21% 和 8.73 到 14.56% 之间。由于未测量特定朝向的辐照度，这些数量是参考性能指数，而不是组件平面转换效率。隐含能为 18,018 kWh， reports 的基于?的能源回收期指标为 3.18 年。在负荷限制和全发电电量抵免边界下，条件性含碳毛简单回收期分别为 12.57 年和 8.81 年。组合 ±20% 电价和碳价情景产生的简单回收期值在 7.34 到 11.01 年之间。在固定因子、全发电电网替代边界下，估计的操作电网排放替代量为 2,812.76 kg CO₂/年，相当于 142.08 kg CO₂/m²/年；在假设的碳价下，其条件货币化价值为 219.40 USD/年。结果为大陆性气候条件下面向近零能耗建筑 (nZEB) 的测试建筑中的 PV/T-BIPV 集成提供了考虑边界条件的全年基准。