兰州地区被动式超低能耗建筑设计及能耗分析

兰州地区某公共建筑为实现超低能耗绿色建筑,应用多项被动节能技术,耦合高效冷热源和光伏发电系统。文章基于建筑信息化模型（BIM）节能技术平台和瞬时系统模拟程序（TRNSYS）仿真软件对建筑能耗及建筑节能进行计算分析,得出以下结论：该建筑基准能耗综合值为51.651 kW·h/（m2·a）,在屋面设置200 m2太阳能光伏发电系统时,年均发电量可达6.42万kW·h/a,单位建筑面积发电指标约为27.80 kW·h/（m2·a）;基于可再生能源设计的建筑能耗综合值仅为5.1 k W·h/（m2·a）,该办公楼建筑综合节能率可达90.12%;建筑本体节能率为35.32%,可再生能源利用率为85.96%,生产总量大于建筑年终端能源消耗量,性能指标完全满足能效指标的约束性要求。上述设计及结论可为西北地区公建项目近零能耗建筑提供良好的示范。     

住宅建筑建材准备阶段能耗和碳排放灰色分析——以合肥地区为例

建筑生命周期内,尤其是建材准备阶段的能耗和碳排放统计数据相对较少,缺乏精度高且可操作性强的模型.将非等间距灰色系统预测模型应用于合肥地区住宅建筑建材准备阶段能耗和碳排放的分析预测,获得住宅建筑建材准备阶段能耗和碳排放的预测公式,经后验差检验显示预测结果具有足够的精度水平.在此基础上,提出以标准煤作为参考指标的单位碳排放条件下能源利用能力的评价指标.通过对比发现,建材准备阶段单位碳排放条件下的能源利用能力具有较大的提升空间.     

基于CNN-LSTM混合神经网络的光伏发电量预测方法研究

光伏发电量受天气状况,光伏逆变器的质量,光伏组件的清洁度等诸因素影响,其中天气状况的时序性变化较大程度影响发电量。针对不同地区天气时序性变化导致的光伏发电量预测不准确等问题,提出了一种由卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)混合模型的光伏发电量预测方法,其中通过CNN建立地域之间的空间相关性,LSTM捕捉发电数据之间的时间依赖关系。对神木县红民发电厂和庆城县绿能动力发电厂的光伏发电数据进行测试,实验结果表明,本文所提出的CNN-LSTM混合神经网络方法在光伏发电量预测方面具有较高的准确性和稳定性,比LSTM神经网络模型精度提升4.3%左右。     

碳达峰碳中和目标背景下建筑业高质量发展的路径

全球温室效应造成的环境负面影响已愈发严重．“3060目标”碳达峰碳中和是我国应对全球气候变暖的重要战略目标．建筑业能耗高、碳排放量大,是节能减排的重点控制部门．本研究对建筑业能耗和碳排放量的统计数据进行分析,发现建筑材料生产运输和运营阶段的能耗和碳排放约占建筑全生命周期的98%,是控制建筑碳排放量的关键阶段．基于全寿命...     

应用灰色关联改进TOPSIS法的双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价

为更好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能,应用灰色关联改进TOPSIS法建立双层光伏外窗建筑采光与能耗的评价模型.以最小相对贴近度为评价标准,对不同的双层光伏外窗建筑设计方案进行优化.结果表明:所建立的模型可以较好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能;由于双层光伏外窗建筑的采光质量与能耗性能存在差异,应同时从采光与能耗性能角度进行全面评价,并进行整体性优化.     

城市建筑物能耗监测系统研究

目前,建筑能耗已与工业能耗和交通能耗相并列,成为3大耗能用户之一,建筑节能问题在我国变得越发突出。因此,建立健全城市建筑节能监管体系,依托科技手段,实施对建筑实施全方位、全过程、全寿命的监督管理,对实现节能减排战略目标具有极其重要的意义。本文设计的基于云计算的城市建筑能耗监测系统的研究方案,旨在对实时监测到的分类分项能耗数据高效地进行统计、处理、分析等,为降低城市建筑能耗和提高建筑能效,提供重要的决策依据和数据支撑。     

热拌沥青混合料碳排放量化与评价体系

为解决目前尚未建立热拌沥青混合料碳排放评价体系,无法正确反映沥青混合料碳排放水平和进一步开展沥青路面低碳减排工作等问题,通过对中国21条高等级公路沥青路面的碳排放来源调查,结合联合国政府间气候变化专门委员会和中国国家统计局提供的计算参数,建立了热拌沥青混合料能耗碳排放量化模型和高温挥发碳排放量化模型。运用层次分析法(AHP)得出不同种类沥青混合料碳排放的权重,依据同种沥青混合料在各个碳排放环节中的权重系数和碳排放量,采用海明贴近度理论,明确了同类沥青混合料在各施工环节碳排放总量的加权均值,并结合中国"十三五"规划提出的温室气体减排要求,提出了不同类型沥青混合料的碳排放总量评价标准及各施工环节的碳排放评价标准。研究结果表明:集料加热、沥青加热和混合料拌合环节的能耗碳排放分别占热拌沥青混合料能耗碳排放总量的65.62%、15.30%和12.22%;碾压、摊铺环节的高温挥发碳排放分别占沥青混合料高温挥发碳排放总量的91.56%和7.02%;以中国减排目标值、实测碳排放均值为碳排放分级评价界限,将热拌沥青混合料碳排放水平分为A级(轻度排放)、B级(中度排放)、C级(重度排放)。该研究成果提供了不同类型沥青混合料的碳排放评价指标,对指导沥青路面低碳施工具有积极意义。     

预制装配式建筑物化阶段碳排放评价研究

目的对预制装配式建筑与传统建筑在物化阶段碳排放的差异进行分析,评价前者的减排情况,为制定建筑减排方案提供依据.方法根据预制装配式建筑物化工厂生产、物流运输、装配施工三个分阶段碳排放的影响因素,构建预制装配式建筑物化阶段的碳排放评价指标体系,并根据层次模糊综合评价法,构建了评价模型.结果以沈阳市洪汇园项目为例,根据综合评价结果可以得到,该项目碳排放处于中等水平.结论采用预制装配式建造方式,能有效地降低建筑物化阶段的碳排放量,但是目前的技术和施工所达到的碳减排效果有限,还未真正发挥预制装配式建筑的环保作用,为了更有效地发挥其碳减排价值,还需各方对物化各阶段采取有效的碳减排控制和管理手段.     

南方地区居住建筑节能65%目标的可行性探讨及技术分析

该文首先选取南方地区典型建筑模型,采用DOE-2软件对建筑进行全年能耗模拟,比较分析得出了影响建筑能耗的主要因素,并针对关键因素进行节能优化。而后在建筑节能50%参照建筑的基础上,探讨配合空调设备的能效比及围护结构热工性能的改善来实现建筑节能65%,并进行相应的技术分析。     

公共建筑光伏系统太阳能利用潜力评价

面对不断增长的能源需求及减少碳排放的双重挑战,提高城市可再生能源利用率,降低建筑能耗,发展光伏建筑一体化应用,实现建筑与新能源产业的融合发展显得非常重要.本研究选取包商银行公共建筑光伏系统,依据内蒙古包头市独特的气候特征,利用Ecotect求取典型建筑表面全年太阳辐射模型,基于最优系统配置方式,从高峰期能源潜力、经济潜力、社会潜力3个维度构建了光伏建筑太阳能利用潜力评价模型,对包商银行光伏系统太阳能利用潜力进行评价.研究结果表明:在极端气候期间,包商银行光伏系统以总电力需求的12.5％来缓解高峰期当地电网的压力,将用能高峰延迟了2 h;光伏系统25 a生命周期净收益104.66万元,基于光伏系统单位造价为7.9元/W,上网电价0.8元/kWh的情况下,系统投资可在5.15 a内收回,且单位造价、政府补贴与投资回收期之间具有三维耦合关系;光伏系统寿命期内的环境效益为0.096元/kWh,社会效益为11.93元/kWh.此评价模型为城市中光伏建筑的推广及光伏产业政策的制定提供借鉴.     

考虑光热电站与风电系统低碳经济调度研究

为提高风电消纳,平抑负荷波动,实现系统经济、低碳运行,从光热电站特性出发,提出一种考虑阶梯型碳交易机制和需求响应的光热电站联合风电系统低碳经济优化调度模型。首先,加入电加热装置,构成含风电-光热联合发电系统,提高系统整体调度灵活性。其次,采用场景法处理可再生能源及负荷不确定性,并在源侧引入阶梯型碳交易机制控制碳排放量,在荷侧通过需求响应平滑负荷曲线,建立以系统总运行成本最低的优化目标函数。最后利用CPLEX求解工具箱进行求解。算例设置不同工况对比分析,结果表明所建立的模型在提高风电消纳的同时,保证经济性并降低系统碳排放量。     

CO2减排情景下中国能源发展若干问题

全球应对气候变化对中国社会经济发展带来越来越大的压力。按中国目前大力推进节能和优化能源结构的战略,到2020年能源消费和相应CO2排放仍会有较快增长,其后尽管增长速度放缓,但2050年前尚不能实现CO2排放的零增长。如果采取强力措施力图到2030年左右实现CO2排放零增长,并考虑改善国家能源安全,降低石油供应的对外依存度,除超常规发展低碳能源供应技术外,尚需大力发展与清洁煤发电相结合的碳埋存技术和煤基液态燃料,但这将降低能源系统的效率并导致能源总需求量的上升,同时也会大幅提高能源供应系统的成本。面对日益紧迫的全球减排温室气体形势,中国需要对外努力争取合理的碳排放空间,对内则应积极应对,大力推进能源领域的技术创新,尽快形成核能、风能、生物质发电和纤维素乙醇等低碳能源技术的大规模产业化的体系,为全球减缓温室气体排放做出积极贡献。     

基于热电效应的地热资源发电技术

地热资源是一种低碳环保的可再生清洁能源,高效合理开发地热资源对于我国能源产业结构调整,推进实现"碳达峰"与"碳中和"目标具有重要意义.针对传统地热发电转化效率低、规模化开发难等问题,提出一种基于热电效应的地热资源发电技术,通过设计井下热电机装置,构建具有流体温度差的闭合回路,实现井下热电高效转化;建立井下热流温度场数学...     

节能型热通道智能光伏幕墙控制系统设计及应用

提出了一种节能型热通道智能光伏幕墙的光伏建筑一体化构想,结合双层玻璃幕墙热通道气流隔热和光伏电池发电的功能优势。介绍了节能型智能幕墙系统的构成特点和工作原理,并应用于智能控制系统及其电路设计。     

基于碳排放约束的山东省沿海城镇带能源发展多目标优化决策

 针对能源发展中的高能耗问题和碳排放问题,以山东省沿海城镇带为研究区域,将二氧化碳排放因子纳入能源消费结构优化之中,采用多目标规划的方法构建了以碳排放成本最小、能源消费产生的污染物治理费用最小为目标函数,以经济发展规划、能源消费总量、能源消费结构及碳排放量为约束函数的山东省沿海城镇带能源消费结构多目标优化模型。研究区2035年的能源发展多目标优化结果为：煤炭消费量占能源消费总数下降为36%;油类能源消费量占能源消费总数的17%;天然气消费量占能源消费总数的25%;清洁能源占能源消费总数的比例提高到22%,各项指标均满足山东省能源消费的多个目标和约束。同时,针对山东省沿海城镇带低碳情景下的未来发展,提出了加快能源供给侧和能源消费侧的结构性改革、实施清洁能源和电能替代等建议,以加快转变高耗能生产方式,促进经济结构优化升级,实现节能减排、低碳环保的可持续发展。     

基于使用强度的办公建筑能耗修正和评价

为了准确评估不同使用强度下办公建筑用能的合理性,以办公建筑为例,采用Designbuilder建筑能耗模拟软件,分析了使用时长和人员密度对办公建筑各分项能耗和总能耗的影响. 考虑使用时长和人员密度对分项能耗的影响,优化了基于使用强度的办公建筑运行能耗修正方法,该修正方法使使用强度偏离大的样本建筑的能耗修正值降低35%~45%. 以同气候区同类型建筑运行能耗的合理值为基准,提出了办公建筑能耗评价方法. 新的方法有助于更准确地反映办公建筑的实际用能水平. 成果可以为办公建筑能耗的精细化评价工作提供参考.     

考虑风光不确定性的综合能源系统区间优化调度

针对风力发电、光伏出力的不确定性以及P2G设备对综合能源系统调度的影响，研究以热电联产系统、燃料电池、蓄电池和P2G等设备组成的综合能源系统，主要基于经济成本和环保减排方面建立系统运行总成本最小、满足各设备约束条件、考虑风电和光伏出力的不确定性的综合能源系统区间经济调度模型。利用区间数表示综合能源系统中风电、光伏出力的不确定性，并通过线性化将模型转化为确定性的混合整数线性规划模型，利用Python3.8.2进行建模，并采用Gurobi求解器对其进行求解。最后，通过实例分析了P2G设备对降低系统对运行成本的影响，验证了所提模型的有效性。     

半透明光伏外窗系统综合性能研究综述

光伏窗作为一种新型的外窗形式,在满足室内采光的同时还能产生清洁的电力供建筑使用,因此在建筑节能领域受到了广泛地重视。本文给出了半透明光伏外窗的主要分类,分别分析了影响半透明光伏窗的传热性能、自然采光性能、发电性能以及综合经济效益等方面的主要因素,并对国内外学者的现研究进行了整理分析,提出一些现存的问题。在此基础上,从优化系统性能、增大综合节能潜力和经济效益的角度出发,为系统的合理设计和进一步的优化研究提出了有效的建议。     

面向光伏消纳的光伏-废弃矿井抽蓄-蓄电池联合发电系统优化调度策略

 为提高光伏消纳能力,构建了一种含废弃矿井抽蓄-蓄电池混合储能的联合发电系统。针对联合发电系统,分别研究了光伏、废弃矿井抽蓄电站及蓄电池的数学模型,引入弃光成本,提出了以联合发电系统总运行成本最低和光伏消纳量最大为目标的优化调度模型,结合功率平衡约束、废弃矿井抽蓄电站运行约束、电池储能运行等约束,利用CPLEX优化工具实现调度模型最优解求取。通过算例,对系统在光伏-废弃矿井抽蓄、光伏-电池储能和光伏-废弃矿井抽蓄-电池储能3种不同调度方式下的光伏消纳效果进行对比,结果表明,本调度策略可以达到系统运行成本最优、降低弃光的效果。