西安建大太阳能建筑与环境团队在顶级期刊发表多项最新研究成果

近日，西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院太阳能建筑与环境团队刘艳峰教授、王登甲教授、罗西副教授在极端气候区建筑零能耗零碳能源系统方向取得重要突破，在能源与环境领域国际顶级期刊“Energy Conversion and Management”(IF=11.533)与“Journal of Cleaner Production(IF=11.072)”上发表3篇论文，西安建筑科技大学均为第一完成单位。

Feasibility analysis and feature comparison of cold thermal energy storage for off-grid PV air-conditioned buildings in the tropics, Energy Conversion and Management,254(2022):115176.《孤立极端热湿区离网光伏空调建筑储能系统模型及分析》，西安建筑科技大学与珠海格力电器股份有限公司为论文共同单位。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.115176.

离网光伏空调电-冷协同蓄调系统优化模型架构

相比于蓄电技术，蓄冷技术是适用于低纬度热带地区光伏空调建筑能源系统的一种经济储能手段。然而，水蓄冷、冰蓄冷、相变蓄冷、建筑体蓄冷等各类蓄冷技术与极端热湿气候区离网光伏空调系统的适宜性均未明晰。针对此问题，该研究提出了一种离网光伏空调电-冷协同蓄调新模式，并相应开发了整合能源系统模型和ARX冷负荷模型的联合仿真模型，以实现光伏供能端和建筑空调需求端的动态交互响应。同时，在一定太阳能保证率约束下以净现值成本最小化为目标，构建了电-冷协同蓄调系统容量配置优化方法，并以此对低纬度热带地区典型建筑类型展开了优化分析。研究发现，蓄冷技术仅在太阳能保证率较高时适宜，对于住宅、酒店、办公建筑的适宜性依次降低。在住宅建筑中，相比于蓄电型光伏空调系统，水蓄冷、冰蓄冷、相变蓄冷及建筑体蓄冷型系统的最大成本削减率分别为49.8%、41.8%、44.3%和22.8%。光伏和蓄冷价格与协同蓄调系统的成本削减率呈负相关影响关系，而蓄电池价格呈正相关影响关系，是系统适宜性的最主要影响因素。

Optimization and comparison of multiple solar energy systems for public sanitation service buildings in Tibet, Energy Conversion and Management, 267(2022):115847.《西藏高原公共服务类建筑太阳能光热光伏综合供能模式及系统优化》，西安建筑科技大学与英国卡迪夫大学、利物浦约翰摩尔斯大学为论文共同单位。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115847.

西藏高原建筑太阳能光伏光热综合供能模式与能量平衡分析

西藏高原公共服务类建筑因功能单一、冬季室温低而难以满足当地居民与游客使用需求，提升西藏高原地区公共卫生建筑服务水平已是迫在眉睫的问题。而在公共服务类建筑中增加供暖、热水、干手、消毒杀菌、新风等功能的同时，则意味着该类建筑运行能耗的迅速攀升。为减少常规能源消耗，针对高原地区太阳能资源富集以及公共卫生建筑楼层低，且工作时间段与太阳光照时间重叠度高的特征，该研究开展了高原地区公共卫生服务类建筑不同太阳能组合系统方案比选及优化匹配分析。研究发现，优化后太阳能热水系统的生命周期成本相比于独立太阳能热风系统、独立光伏系统显著降低；太阳能光热光伏+蓄能集成系统的节能、经济和二氧化碳减排综合性能最佳，与传统电力供能系统相比其年节能率约为85%，生命周期成本约降低50%。研究对于西藏高原公共服务类建筑太阳能供能系统方案选择与优化设计具有重要指导意义。

Distributed peer-to-peer energy trading based on game theory in a community microgrid considering ownership complexity of distributed energy resources，Journal of Cleaner Production, 351 (2022):131573.《考虑分布式能源主体复杂性的社区微电网分布式对等能源交易》，西安建筑科技大学为论文唯一单位。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131573.

基于分布式光伏发电系统的社区微电网点对点交易架构

分布式能源点对点交易能够有效促进区域能源供需匹配，被视为解决太阳能等可再生能源消纳问题的创新性手段。但是，点对点交易对于不同主体的适宜性并不相同，分布式光伏发电的自给自足率是影响不同主体交易结果的重要因素。该研究提出了一种基于非合作博弈的分布式能源点对点交易机制，并考虑了负荷基本一致条件下不同主体分布式光伏系统容量差异对于交易结果的影响。研究发现，用户参与点对点交易的经济收益与其所配备的分布式光伏系统容量密切相关，点对点交易对于用户经济收益的提升率可达15.44%。当配备有最大容量分布式光伏系统的用户是社区能源点对点交易中的唯一能源产消者时，该用户经济收益达到最大值；随着社区中其它分布式光伏系统装机容量的不断增加，该用户的交易优势也将逐渐降低。研究结果对社区光伏微电网系统能源点对点交易的市场设计具有指导意义。

西安建筑科技大学“太阳能建筑与环境”(Research Center of Solar Building and Environment)科研团队，依托西部绿色建筑国家重点实验室，长期开展青藏高原等极端气候地区建筑综合环境与节能、太阳能供暖空调新技术、零能耗零碳建筑能源系统、多能互补区域能源系统规划等方向科学原理、技术方法及应用研究。

（来源：西安建筑科技大学）