分布式太陽能利用是解決城市能源短缺、緩解生態(tài)壓力的有效方式,其中建筑物屋頂是分布式太陽能設(shè)備較為理想的利用場景。建筑物屋頂太陽能的預(yù)測以及資源利用評估不僅能夠促進(jìn)太陽能的合理高效利用,為太陽能工程提供有效的參考資料,也有助于國家電力系統(tǒng)合理制定調(diào)度計劃,帶來可觀的綜合經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。因此,太陽能資源展示平臺的建設(shè)是服務(wù)于新能源城市建設(shè)的重點之一。然而在已有的太陽能資源平臺相關(guān)研究中,鮮有針對大范圍城市建筑物屋頂尺度下的太陽輻射短時預(yù)測功能;其次,大部分模型的計算效率難以滿足預(yù)測功能對于實時性的需求。在此背景下,本文以上海市為例,建設(shè)了上海中心城區(qū)建筑物屋頂太陽能短時預(yù)測與資源利用評估在線平臺。該平臺在SHORTWAVEC太陽輻射模型的基礎(chǔ)上,通過利用爬蟲技術(shù)實時獲取預(yù)測云量和實時云量數(shù)據(jù),實現(xiàn)太陽能短時預(yù)測,并進(jìn)一步從光伏光熱兩種常見太陽能利用場景出發(fā),估算了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。隨后,為了滿足該模型對短期預(yù)測和實時計算的用時需求,通過數(shù)據(jù)異步并行處理、柵格數(shù)據(jù)數(shù)組化處理等優(yōu)化技術(shù),對模型計算過程進(jìn)行了系列優(yōu)化,大大提升了模型計算效率。最后,根據(jù)平臺開發(fā)環(huán)境和數(shù)據(jù)特性針對性設(shè)計了數(shù)... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SolarReadyII平臺[16]

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文13平臺需求分析及功能設(shè)計本文選取上海市外環(huán)內(nèi)區(qū)域作為研究區(qū)域。上海作為中國的四個直轄市之一，也是全球金融、創(chuàng)新、運輸中心的世界級特大城市。截至2018年，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明上海常駐人口2420萬，是中國人口最多的城市和地區(qū)，也是世界上人口最多的城市和地區(qū)之一。該市地處中國東部沿海，全年日照豐富，太陽能資源潛力較大。上海市目前下轄16個行政區(qū)，其中虹口區(qū)、楊浦區(qū)、靜安區(qū)、長寧區(qū)、普陀區(qū)、徐匯區(qū)和黃浦區(qū)位于上海市城市中心區(qū)域，其各區(qū)詳細(xì)地理位置參見圖2-1。圖中紅色線代表外環(huán)區(qū)域即本研究的研究區(qū)域，除去上述的七個行政區(qū)，外環(huán)線內(nèi)還囊括了寶山、嘉定、閔行、浦東新區(qū)的部分區(qū)域。該區(qū)域的人口密度約為17100人/平方公里。據(jù)上海市土地利用數(shù)據(jù)顯示，上海全市超過40％的土地為建設(shè)用地，大比例的建設(shè)用地使用導(dǎo)致產(chǎn)生大量的建筑能耗。僅2016年度，上海市的建筑碳排放總量為4769萬噸CO2[50]。在本研究中，上海地區(qū)作為氣候濕潤多變、建筑物多且密集、太陽能源存量豐富且季節(jié)變化明顯的典型區(qū)域，對能源需求大、向清潔能源城市轉(zhuǎn)型的需求緊迫，是本研究較為理想的研究區(qū)域。圖2-1研究區(qū)域位置

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文142.1平臺數(shù)據(jù)需求1.數(shù)字表面模型數(shù)據(jù)數(shù)字表面模型（DSM）數(shù)據(jù)是包含了建筑物、樹木等地表物體的高度的數(shù)字高程模型。本研究中使用的上海市外環(huán)內(nèi)DSM數(shù)據(jù)由上海市測繪院提供，是基于2016年航空立體像對提取得到的。如圖2-2所示，該數(shù)據(jù)涵蓋了區(qū)域內(nèi)所有地表物體的高程信息，它的空間分辨率與垂直分辨率均為0.5m。在本研究中，該數(shù)據(jù)主要用于太陽能資源潛力預(yù)測模型中建筑物相關(guān)的坡度、方位和陰影分析的部分，同時也是建筑物屋頂數(shù)據(jù)提取的基矗圖2-2DSM數(shù)據(jù)2.土地利用數(shù)據(jù)因受到數(shù)據(jù)資源的限制，本研究中的土地利用數(shù)據(jù)是《2010年上海市土地覆蓋/利用類型數(shù)據(jù)集》，由上海市環(huán)保局提供。同時，本研究使用的土地利用數(shù)據(jù)依照上海市發(fā)布的《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》將詳細(xì)土地利用類型分為九大類，詳細(xì)分類情況可參見下表2-1。表2-1土地利用類型類型標(biāo)號類型名稱


本文編號：3234434