能源與環(huán)境問題是當(dāng)今世界追求可持續(xù)發(fā)展面臨的兩項最艱巨的挑戰(zhàn),世界上約40%的能源消耗和近三分之一的溫室氣體排放均與建筑行業(yè)有關(guān)。各國政府正在將推廣零能耗建筑作為實現(xiàn)節(jié)約能源和碳減排目標(biāo)的重要戰(zhàn)略。在我國,高校建筑已成為各類建筑中能耗較高的部分,其中高校宿舍建筑能耗占比較高。因此零能耗宿舍建筑能量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計對于推廣該建筑至關(guān)重要。本文首先對夏熱冬冷地區(qū)某高校學(xué)生宿舍進行能耗分析,確定建筑全年的能耗變化數(shù)據(jù)及特征。其次為該建筑設(shè)計一套兩種類型的可再生能源混合系統(tǒng)(風(fēng)光互補:PV/WT/BA系統(tǒng)和風(fēng)光柴油互補:PV/WT/BA/GE系統(tǒng)),使得建筑物不與國家電網(wǎng)相連接,完全依靠設(shè)計的可再生能源系統(tǒng)提供電量,以實現(xiàn)離網(wǎng)型建筑的零能耗目標(biāo)。然后考慮將可再生能源系統(tǒng)接入電網(wǎng)(PV/WT/Grid系統(tǒng))以實現(xiàn)并網(wǎng)型建筑的零能耗,并通過HOMER考慮零能耗宿舍兩種不同電價方式下(單一電價和分時電價)的并網(wǎng)可再生能源系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化。最后考慮可再生能源系統(tǒng)中各組件成本、回售電價等因素對系統(tǒng)尺寸、經(jīng)濟性及環(huán)境友好性等方面的影響,為選擇可再生能源系統(tǒng)的用戶及制定回售電價、碳稅政策的政府提供參考。結(jié)果表明:(1)離網(wǎng)可再生能源系統(tǒng)中,PV/WT/BA/GE系統(tǒng)整體經(jīng)濟優(yōu)勢巨大,但不具有環(huán)境友好性。PV/WT/BA系統(tǒng)產(chǎn)生多余電量較多,浪費嚴重。在PV/WT/BA/GE系統(tǒng)中,柴油價格對系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響最大,且采用高碳稅方案時,其經(jīng)濟性仍優(yōu)于PV/WT/BA系統(tǒng)。(2)在單一電價和分時電價下,與傳統(tǒng)僅電網(wǎng)系統(tǒng)相比,PV/WT/Grid系統(tǒng)經(jīng)濟上均無優(yōu)勢,但具有相當(dāng)程度的環(huán)境友好性。在并網(wǎng)可再生能源系統(tǒng)中,分時電價方式會使系統(tǒng)在經(jīng)濟性及環(huán)境友好性方面比單一電價更占優(yōu)勢。在分時電價下,僅電網(wǎng)系統(tǒng)中采用高碳稅方案,會使其經(jīng)濟性與PV/WT/Grid系統(tǒng)相比變差。(3)在所有可再生能源系統(tǒng)中,可再生能源組件成本的降低將使系統(tǒng)的經(jīng)濟性更優(yōu),組件成本中各組件對系統(tǒng)經(jīng)濟性影響的大小排序基本為BAPVWT≥逆變器。在分時電價PV/WT/Grid系統(tǒng)中,當(dāng)其他組件成本不變,光伏組件成本變?yōu)樵杀镜?5%以下時,系統(tǒng)經(jīng)濟性優(yōu)于僅電網(wǎng)系統(tǒng)。(4)回售電價的下降使PV/WT/Grid系統(tǒng)經(jīng)濟性變差,且總組件成本對系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響大于回售電價的影響。當(dāng)系統(tǒng)中總組件成本降低到原成本的75%以下,回售電價不低于原價格的87.5%時,系統(tǒng)經(jīng)濟性優(yōu)于僅電網(wǎng)系統(tǒng)。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU241.3;TU83
【部分圖文】：

1 緒論1 緒論境產(chǎn)生了巨大影響，世界上約與建筑行業(yè)有關(guān)[1,2]。在中國， 1-1 所示。隨著我國城鎮(zhèn)化步的逐漸提高，建筑物能耗占全 年達到 35%[4-6]。建筑28%其他3%

[14]。如圖1-4所示，中國可再生能源中的太陽能資源和風(fēng)能資源均較為豐富[15,16]。截至 2017 年底，我國光伏發(fā)電總裝機容量已有 1.3 億 kW，風(fēng)力發(fā)電總裝機容量已有 1.64 億 kW。關(guān)于生物質(zhì)能發(fā)電方面，2017 年我國生物質(zhì)能總裝機容量為 1476.2 萬 kW[17]。（a）太陽能資源分布圖 （b）風(fēng)能資源分布圖圖 1-4 中國太陽能及風(fēng)能資源分布圖由此可見我國可再生能源發(fā)電現(xiàn)狀良好，為了進一步建設(shè) 清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代化能源體系 ，我國對未來三十年的可再生能源發(fā)展情況進行了規(guī)劃。

空調(diào)系統(tǒng)并確定其用電量和其他電器用電量，得出建筑物全年電力負最后分析能耗結(jié)果，并與其他文獻中的結(jié)果進行比較，以確認能耗分析。eST 軟件介紹DeST 軟件[70]全稱為 Designer’s Simulation Toolkits，即建筑熱環(huán)境設(shè)計包。該軟件是由清華大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備研究所開發(fā)的工具軟件，現(xiàn)已于中國大陸、香港、日本及歐洲等地區(qū)。與其他能耗模擬軟件相比，在設(shè)計開發(fā)中有其獨特優(yōu)勢，它以自然室溫作為紐帶聯(lián)系建筑物與環(huán)境，在過程中采用了理想化的分階段設(shè)計與模擬，以提供準(zhǔn)確的計算結(jié)果發(fā)了圖形化的工作界面，所有的模擬計算工作均可基于 Auto CAD 的用行，最終模擬計算結(jié)果以 Excel 報表形式輸出，功能強大，操作簡便。如圖 2-1 所示。
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本文編號：2894207