基于模糊层次分析法的优化设计房内光伏系统学术校园

文摘

几个算法开发了房内光伏系统(BAPV)计划在教育机构基于光伏产能。少研究优化算法BAPV系统规划校园已报告认为technoeconomic评估。因此,一个著名的鲁棒算法作为优化技术BAPV系统和校园认为technoeconomic评估。提出了一种结合层次分析法(AHP)与模糊理论(模糊AHP)选择一个合适的和学术校园BAPV系统的优化设计。BAPV系统设计是基于屋顶面积和加载配置文件在项目网站。五BAPV系统设计使用不同类型的PV。设计是全面评估通过专家问卷调查和两两比较模型。模糊层次分析法用于考虑可能影响的定性和定量评估选择过程。的综合评价标准包括分级系统,技术、经济和环境方面的标准。角度分为13 subcriteria。 The results show degree of importance from the criteria-based fuzzy AHP as follows: technical > economic > environment > sizing system. Based on the assessment of criteria and subcriteria, design with monocrystalline is most suitable and polycrystalline as the least suitable design for BAPV system connected to grid and battery energy storage system in case study.

1。介绍

2017年全球一次能源消费增长了2.2% (1]。天然气仍然主导着全球初级能源(2]。传统化石燃料作为能源资源减少,对环境有很大的影响。电力需求主要是化石燃料发电供应,诱发高成本和二氧化碳排放增加3]。可再生能源和可持续能源技术前沿的环境问题,能源独立,和化石燃料成本高的解决方案4]。可再生能源提供了巨大的潜力减少温室气体(GHG)排放和其他环境影响电力生产。在全球发电厂,使用可再生能源的植物从7.4%上升到8.4% (1]。可再生能源资源增长了17%,导致了几乎一半的发电的增长(49%)(1]。例如,太阳能光伏(PV)是一种可再生能源能够取代化石燃料资源。它还可以实现在分布式发电系统电力工厂和消费者在同一个位置。直到2016年,全世界有超过310兆瓦的电力是由光电技术(5]。

房内光伏(BAPV)和建筑光伏(BIPV)是两个的创新方法来实现太阳能光伏技术。几个国家已经实现了BIPV和BAPV系统。德国采用了“屋顶太阳能发电项目”BAPV法律鼓励发展。日本补贴居民楼安装光伏系统的成本。光伏系统在美国和加州增加到62 MW和2004年36.5 MW (6]。在[7),研究了比较评估BIPV与BAPV项目在班加罗尔,印度。研究结果BIPV系统提供的不是最好的配置光伏的整体性能。在[8),比较BAPV和BIPV系统各种光伏技术在热带的国家。这项研究证明了BAPV比BIPV系统系统具有更好的性能。这意味着BAPV系统相对比BIPV系统可行的实现。BAPV系统可以安装在任何类型的建筑。不仅对住宅还BAPV和BIPV系统可以实现或计划在校园学术9- - - - - -13]。光伏项目学术校园是一个有用的策略。学术建筑有很多优势,降低电力成本,研究机会,增加校园能源组合。光伏系统还支持校园绿色能源,减少二氧化碳9,14]。

尽管BAPV系统比BIPV系统,并不是所有BAPV实现系统是可行的。有很多因素可以影响BAPV系统性能。优化设计、光伏类型安排一系列的PV(在屋顶或外墙),初始成本的系统,操作成本和维护可以影响性能(8]。地理条件在每个国家也决定了系统的性能。在中国,最好的PV类型是(15]。晶硅光伏应用类型有最佳的性能在文莱达鲁萨兰国和博帕尔,印度(16]。在新加坡,单晶光伏最低的性能退化每年-0.8% (17]。在马来西亚,是最好的PV型集团(8]。

因此,technoeconomic评估是需要确定光伏系统性能的可行性。在[18),一个屋顶光伏系统与电网和电池在中国。技术、经济和环境方面的评估显示了系统具有良好的可行性与能源成本(COE) 0.073美元/千瓦时。在[19),它回顾了住宅光伏系统的经济因素在喀土穆,苏丹。12日召开的朝鲜劳动党全国光伏系统在喀土穆,苏丹,是比较可行的,因为它有一个COE的0.051美元/千瓦时与当地电力成本是0.055美元/千瓦时。

一个考虑实现BAPV系统选择需要优先考虑因素。多准则决策(指标)算法可以用于确定一些现有的主要优先考虑。相关指标被广泛使用在一些情况下光伏技术。在以前的作品,指标被用来选择合适的光伏模块(20.),用于调查的大多数潜在位置PV植物(21,22),选择最好的光伏技术(23可再生能源),确定最优的场景(21),和优先PV / T技术(24]。

基于研究视角,BAPV系统的可行性取决于technoeconomic因素的评估。然而,更少的研究对校园BAPV系统规划优化算法考虑technoeconomic评估。因此,优化技术和一位知名的鲁棒算法获得最佳BAPV系统设计和考虑technoeconomic评估校园。本文结合层次分析法和模糊理论提出了选择最优和合适的学术校园BAPV系统设计。参数评估由上浆系统因素、技术因素、经济因素和环境因素。5使用现有的光伏技术是一种另类的设计。使用光伏系统设计模拟索尔溢价获得的价值评估。与定性和定量评估了从BAPV系统规划和评估的专家意见。评价结果的一个最优BAPV设计选择应用在项目网站。

2。该项目网站的概要文件

电气工程系在意大利Negeri直接位于塞卡让yogyakarta Pati三宝垄市的热带气候坐标南纬度7.05°,东经110.40°,海拔187米(25]。三个建筑项目案例,即E11, E6, E8建筑(图1)。建筑检查进行了屋顶,屋顶类型、屋顶,屋顶和方向(9]。总可用E11屋顶地区建设和E6 + E8建筑物540米²和504米²。E11建筑分为4屋顶区域总可用面积1060 .44m²。在所有建筑物屋顶倾斜35°,除了south-oriented E11建筑平屋顶是16°(26]。电力需求在E11建筑是179千瓦时/天,E6 + E8建筑67.5千瓦时/天(27]。详细每小时在每个建筑能源需求预测与PV索尔溢价,如图2。日常辐射和温度在这个项目实地Meteonorm图所示3。

3所示。BAPV系统的设计

BAPV系统旨在减少能源使用的网格。本文展示了2 BAPV系统的场景。第一个场景是73.5成为朝鲜劳动党BAPV系统连接到电网容量和电池储能系统(E11贝丝)。贝丝是添加到E11建筑,因为它具有较高的生产力在大学里活动。此外,贝丝可以减少高峰需求,提高电力系统的质量。BAPV系统的优化可以增加使用适当的贝丝能力(28]。第二个场景是31.5成为朝鲜劳动党BAPV系统电网容量仅为E6 + E8的建筑。建筑E6和E8 BAPV系统结合,因为建筑是整合。系统容量是基于每个建筑和光伏屋顶面积可用需要选择(29日]。BAPV方案系统图所示4和5。

有五个BAPV设计每个场景与五种不同的PV类型从德国制造、异质结光伏(打击),碲化镉PV(集团),铜铟硒PV (CIS),单晶光伏(m-Si)和多晶光伏(p-Si)。PV被选中,是因为它有15 - 20%的效率高。表1显示了PV的细节类型本设计BAPV系统中使用。


	设计1	设计2	设计3	设计4	设计5

PV型	打击	集团	独联体	m-Si	p-Si
标称功率(Wp)	250年	420年	175年	350年	250年
光伏的重量(公斤)	15	36	20.	18.6	19
效率	19.8%	18%	14.2%	20.6%	15.37%
温度系数(% /°C)	-0.28	-0.32	-0.31	-0.25	-0.40

上浆逆变器容量是基于BAPV系统容量。BAPV系统是连接到电网,因此grid-tie逆变器类型选择,因为变频器类型可以调整电网的电压和频率9]。AC电池类型被选为贝丝覆盖15%的能源需求。使用的主要组件价格如表所示2。价格从几家网上市场的地方。


组件	单价

模块m-Si	320美元
模块p-Si	243美元
模块独联体	162美元
模块CdTe	445美元
模块了	239美元
逆变器50成为朝鲜劳动党	5265美元
逆变器25成为朝鲜劳动党	3185美元
逆变器15成为朝鲜劳动党	2939美元
AC电池13千瓦小时	8750美元

4所示。基于模糊层次分析法的组件选择BAPV系统设计

BAPV系统支持各种光伏的发展类型。五种类型的光伏选择表1需要选择以获得最优的,适合BAPV系统设计。摘要PV(在设计1)表示,集团光伏(反映在设计2),独联体PV(3)设计表示,m-Si PV(设计代表4),和p-Si光伏设计(5)选为对象的实验(图6)。评估参数评估BAPV系统基于模糊层次分析法进行了四个专家光伏规划和评估。更全面的优先BAPV系统设计,几个评估的观点被认为是相关的引用(8,15]。

模糊AHP算法分为4个主要阶段。第一阶段开始通过构建层次结构包括目标、标准和subcriteria。标准是由分级系统的角度来看,技术、经济和环境。Subcriteria由每个标准的详细评估。第二阶段是设计和评估五个替代BAPV系统项目的设计实验。第三阶段是评估层次结构由一个专家的问卷调查。需要一个专家给的意见比较标准,subcriteria,替代使用数字。在得到专家的意见,最后阶段是计算专家的意见使用模糊AHP算法和找到最好的选择。详细解释的主要阶段算法流程图,如图所示7。阶段1。构造层次结构

标准和subcriteria建成与不同级别层次模型来评估替代和实现目标30.]。模糊层次分析法的层次结构如图6。分级制度、经济、技术和环境因素是主要的标准来得到最优的BAPV系统设计在这个项目。详细的标准和subcriteria解释部分4.1- - - - - -4.4。

4.1。标准的分级

BAPV系统使用不同类型的每个替代设计和PV额定值,因此调整每个设计都有差异。每个BAPV系统设计都有自己的优势和不同的表演根据安装条件和位置(8]。

详细的评估分级等类型的光伏系统,光伏,PV的重量,与PV覆盖区域,PV用作subcriteria单价。不同类型的PV会影响需要使用的PV和PV的总重量。例如,替代设计1使用Wp PV-type达到250;需要294模块容量73.5成为朝鲜劳动党。不同于替代设计2使用PV-type CIS 175 Wp,它需要420模块得到相同的容量与设计1。每个设计选择都有不同的太阳能光伏重量和覆盖面积,根据光伏的类型使用。

4.2。标准的技术评估

技术评估是受BAPV系统在现实条件下的性能。摘要BAPV系统设计在项目网站的位置使用软件模拟PV索尔溢价(R10版本与学生许可)。光伏索尔溢价预测准确的性能BAPV与三维可视化系统的设计。仿真是进行三维计算阴影,地理条件、定位、和倾斜屋顶的详细项目网站(13,31日,32]。BAPV设计假设系统是连接到网格没有失败。一些光伏的输出溶胶作为一个参数用于subcriteria等技术性能比,每年能源用于负载,系统生命周期中总能量输出,和网格馈入。使用达到光伏屋顶阴影的一个例子是图所示8。

(一)

(b)

4.3。经济评估的标准

初始投资成本、寿命周期成本(LCC),和能源成本计算(COE) subcriteria经济。初始投资成本计算与加法的成本组件系统(光伏、电池、逆变器、平衡系统(BOS) [33]),运输成本,成本安装和布线的成本。组件的详细成本如表所示2。航运成本是使用联邦快递去三宝垄市考察认为,印尼(34]。安装成本被认为PV +逆变器+电池成本的10% (35)和布线成本假设组件成本的15%。表3显示详细设计场景1中1的初始投资成本。


光伏成本	70266美元
逆变器成本	8450美元
电池成本	26250美元
安装成本	10496美元
布线的成本	15745美元
航运成本	79307美元
初始投资总成本	210515美元

LCC的总成本是投资BAPV系统在生命周期(25年)。LCC计算加法的初始投资成本,操作和维护成本(运营管理),和更换部件的成本。成本的各项假设在每年2%的光伏成本乘以折扣因子( )值一年(35- - - - - -37]。利率计算的折现系数遵循价值2019年5月印尼央行利率6.0% (38]。更换部件的成本计算是基于每个组件的生命周期。在这个计划中,光伏模块使用25年的保修。所以,没有必要更换PV模块在系统BAPV一生。5年的逆变器有一个生命周期,使5次替代。贝丝一生的十年,将会有两次更换。表4显示详细的LCC的设计BAPV系统PV。


年	折现系数	初始投资成本	更换成本		运营管理成本	总
年	折现系数	初始投资成本	电池	逆变器	运营管理成本	总

0	1.0000	210515美元				210515美元
1	0.9434				3972美元	3972美元
2	0.8900				3747美元	3747美元
3	0.8396				3535美元	3535美元
4	0.7921				3335美元	3335美元
5	0.7473			6314美元		6314美元
6	0.7050				2968美元	2968美元
7	0.6651				2800美元	2800美元
8	0.6274				2642美元	2642美元
9	0.5919				2492美元	2492美元
10	0.5584		14657美元	4718美元		19376美元
11	0.5268				2218美元	2218美元
12	0.4970				2092美元	2092美元
13	0.4688				1974美元	1974美元
14	0.4423				1862美元	1862美元
15	0.4173			3526美元		3526美元
16	0.3936				1657美元	1657美元
17	0.3714				1564美元	1564美元
18	0.3503				1475美元	1475美元
19	0.3305				1392美元	1392美元
20.	0.3118		8184美元	2635美元		10820美元
21	0.2942				1238美元	1238美元
22	0.2775				1168美元	1168美元
23	0.2618				1102美元	1102美元
24	0.2470				1040美元	1040美元
25	0.2330				981美元	981美元
		210515美元	22843美元	17193美元	45255美元	295806美元

COE是每千瓦时电能产生的成本由BAPV系统在一生。能源生产的光伏系统寿命退化的影响( )。在方程(COE计算如下4)[39]: 在哪里是能量输出 - - - - - -的一年。然后,是光伏的退化。

4.4。标准的环境评估

减少公司₂和提高人类生活水平的优点之一是利用屋顶BAPV系统(40]。CO的排放₂减少相关的能量可以由BAPV系统。阶段2。构建替代

5选择BAPV系统设计使用模糊层次分析法选择。评估标准的五个BAPV系统进行了设计。细节和评估五个BAPV系统设计场景1和场景2如表所示5和6。阶段3。专家意见

替代

类型的光伏

数量的光伏

光伏的重量

光伏价格

覆盖面积

公关

能源用于负载

25年来总能量

电网馈入

低成本航空

LCOE

减少公司₂

光伏

电池

网格

(单位)

(公斤)

美元

米²

(%)

(兆瓦/ 25年)

(%)

($)

(公斤/年)

打击

294年

4410年

239美元

370.7

71.6

71.8

15.4

12.8

2274 .28点

42.3

295.806美元

0.130美元

79551年

集团

175年

6300年

445美元

433.1

73.9

72.4

15.1

12.2

2328 .51

43.7

333.223美元

0.141美元

81.963

独联体

420年

8400年

162美元

515.8

74.3

72.7

15.1

12.2

2368 .65点

44.0

359.109美元

0.152美元

82565年

莫诺

210年

3906年

320美元

342.2

76.0

74.1

14.7

11.2

2508点

46.2

262.271美元

0.105美元

86960年

聚

294年

5586年

243美元

478.3

71.1

72.5

15.4

12.1

2214 .63点

42.5

301.372美元

0.136美元

80547年

替代

类型的光伏

数量的光伏

光伏的重量

光伏价格

覆盖面积

公关

能源用于负载

总能量25年

电网馈入

低成本航空

LCOE

减少公司₂

光伏

网格

(单位)

(公斤)

美元

米²

(%)

(兆瓦/ 25年)

(%)

($)

(公斤/年)

打击

126年

1890年

239美元

158.9

72.3

74.69

25.31

996.43

59.1

104.302美元

0.105美元

35.28

集团

75年

2700年

445美元

185.6

74.8

75.54

24.46

1023 .0

59.9

125.001美元

0.122美元

36373年

独联体

180年

3600年

162美元

221.1

75.3

75.30

24.70

1040年。9

60.3

136.095美元

0.131美元

36648年

莫诺

90年

1674年

320美元

146.7

75.9

75.90

24.10

1055年。4

60.3

98.108美元

0.093美元

36.929

聚

126年

2394年

243美元

205.0

71.2

74.82

25.18

954.81

58.8

114.865美元

0.120美元

35087年

模糊AHP算法处理矩阵和两两比较模型来源于问卷调查。调查问卷中充满了专家的意见。这份问卷是通过谷歌形式和通过电子邮件发送到专家。这项研究涉及4选自相关领域的专家。评估的四个专家参与这项研究已经能够确定最优可行的系统设计。阶段4。模糊层次分析法的决策设计BAPV系统

模糊AHP层次分析法的发展利用三角模糊数模糊理论的(TFN的)。研究[41)显示了层次分析法与模糊理论相结合可以专注于评估标准的相对重要性比人类的逻辑思维。模糊层次分析法可以帮助决策者做出一个现实的和灵活的决定基于标准和选择42]。在本节内,模糊层次分析法找到目标了。用于该方法的步骤描述如下(43,44]:

步骤1。为所有标准构建成对比较矩阵,subcriteria和替代

从专家评估后,成对比较矩阵。矩阵必须由专家一致,因此它可以正确地分析。的两两比较矩阵是由方程(2)[43]。两两比较的标准的一个例子如表所示7。是重量 - - - - - -标准和体重的比例吗 - - - - - -标准和 - - - - - -标准。通用的成对比较矩阵方程所示(3)[42]:


	标准	分级	技术	经济	环境

专家1	分级	1	1/7	1	5
	技术	7	1	5	7
	经济	1	1/5	1	9
	环境	1/5	1/7	1/9	1

专家2	分级	1	1/5	1/6	1/5
	技术	5	1	2	1/2
	经济	6	1/2	1	2
	环境	5	2	1/2	1

专家3	分级	1	1/5	1/7	1/9
	技术	5	1	1/4	1/7
	经济	7	4	1	1/5
	环境	9	7	5	1

专家4	分级	1	3	5	7
	技术	1/3	1	3	5
	经济	1/5	1/3	1	3
	环境	1/7	1/5	1/3	1

步骤2。转换为三角模糊数(TFN的)

步骤2中的矩阵在数值刻度。进入第二步,将数值刻度转换成TFN的规模。TFN的规模如表所示8。


语言变量	数值范围	TFN的量表( )	(倒数 )

同样强烈	1	(1,1,1)	(1,1,1)
中强	3	(1,3/2,2)	(1/2,2/3,1)
强大的	5	5/2 (2,3)	(1/3,2/5,1/2)
非常强烈的	7	7/2 (3,4)	(1/4、2/7,1/3)
极强的	9	(4,4/5,5)	(2/9、2/9,1/4)
中间	2、4、6、8	(1/2,1,3/2);(3/2,2,5/2);(5/2 3 7/2);(7/2 4 9/2)	(2/3,1、2);(2/5,1/2,2/3);(2/7,1/3,2/5);(2/9、1/4、2/7)

步骤3。几何平均数

成对比较矩阵TFN的比例的受访者需要结合模糊几何平均数的计算如下方程(4)。如果该值的 ,这意味着TFN的矩阵是一致的。几何的成对比较如表所示9。在哪里 , ,和TFN的规模和几何方法吗是专家的数量。


标准	分级			技术			经济			环境
标准

分级	1.00	1.00	1.00	0.48	0.62	0.82	0.52	0.75	0.99	0.77	0.96	1.19
技术	1.22	1.61	2.08	1.00	1.00	1.00	0.93	1.30	1.72	0.83	1.09	1.46
经济	0.91	1.30	1.69	0.61	0.83	1.19	1.00	1.00	1.00	1.03	1.39	1.79
环境	0.84	1.05	1.31	0.67	0.89	1.15	0.59	0.77	1.07	1.00	1.00	1.00

步骤4。计算模糊综合价值

模糊综合值( )被定义为方程(5)。模糊综合价值的标准如表所示10。在哪里模糊综合价值。获得是加法的细胞在成对比较矩阵使用方程(6)。


标准	行从几何平均数			模糊综合价值
标准

分级	2.770	3.325	3.997	0.135	0.201	0.298
技术	3.986	4.995	6.257	0.195	0.302	0.466
经济	3.559	4.513	5.671	0.174	0.273	0.423
环境	3.101	3.708	4.532	0.152	0.224	0.338

获得的价值总结了模糊数的。

步骤5。度一个元素的可能性

学位的可能性( )根据模糊综合的价值计算,使用方程(8),如表所示11。


标准

	0.50504	0.5050
	0.63291
	0.86323
	1.43906	1.000
	1.11061
	1.32828
	1.33354	0.8867
	0.88669
	1.21884
	1.12937	0.6475
	0.64750
	0.77086

步骤6。模糊向量计算重量和去模糊化的纵坐标值

后去模糊化,模糊向量权重获得使用方程(9)。在哪里元素的标准和数量吗( )是获得。值的模糊向量的重量标准如表所示12。


标准

分级	0.16617
技术	0.32903
经济	0.29175
环境	0.21305

步骤7。归一化模糊向量重量

归一化模糊向量权重计算使用方程(10)。在哪里是一个nonfuzzy的数字。归一化模糊向量的标准和subcriteria表所示13。


标准	_标准	Subcriteria	_Subcriteria

大小(₁)	0.16617	类型的PV (₁₁)	0.2409
		光伏(₁₂)	0.2340
		重量的PV (₁₃)	0.1650
		单价PV (₁₄)	0.1872
		覆盖区(₁₅)	0.1729

技术(₂)	0.32903	性能比(₂₁)	0.3763
		能源用于负载(₂₂)	0.2465
		在25年的总能量(₂₃)	0.1967
		电网馈入(₂₄)	0.1805

经济(₃)	0.29175	生命周期成本(_31日)	0.5000
经济(₃)	0.29175	能源成本(₃₂)	0.5000

环境(₄)	0.21305	减少公司₂(₄₁)	0.2130

步骤8。全球排名优先级和选择

全球优先级的计算方法是用模糊向量乘以重量标准,subcriteria,选择评估。替代的秩排序后得到全局优先级作为第一要务的最高价值和最小值作为最后的优先级。

5。基于指标的综合评价的设计BAPV系统

在这项研究中,结合模糊理论和层次分析法(AHP)确定优先因素影响的选择BAPV校园领域的系统设计。支持的工作和结果模糊AHP算法,传统的AHP方法也用于这项研究。标准的优先权重,subcriteria,选择使用两种算法取得了。这两种算法显示相同的优先级等级,显示在图9。图9显示技术因素是最重要的优先选择BAPV系统设计。两种算法显示角度的优先等级标准如下:技术经济环境> > >施胶系统。

表5和6显示更详细的评估五BAPV系统设计从几个角度证明了如果每个设计都有不同的卓越。为例,选择设计1打PV有优势“总重量PV”(表示为设计1)。虽然在替代设计光伏的用量1小于替代设计2、打击PV比CdTe轻PV(表示为设计2)。替代设计3与CIS PV PV最低单价。但是,这并不能使它最便宜的LCC。替代设计5与多晶光伏相同数量的PV使用替代设计1,但性能下降。然而,每个设计的优点和缺点需要优先努力。

优先级权重结果subcriteria两种算法如图10。等级分级系统的优先权重标准如下:类型的光伏>的PV >光伏价格> PV >重量的PV覆盖区域。优先权重的排序技术因素标准如下:性能比率>能源用于负载在一生中> >总能量网格馈入。优先在经济因素权重的秩条件如下:能源成本>生命周期成本。

审查标准的优先重量和subcriteria数字9和10,两种算法的优先权重值非常不同,但给相同的优先级。这可能导致包含数字的三角模糊数上,中间低,典型的AHP只取决于一个数量规模。模糊层次分析法利差的重量值更多关于每个元素的融合。不同与传统的AHP在每个标准和subcriteria体重的重要价值。但是,两种算法仍然显示相同的优先级等级努力。

最后阶段是确定每个选择的优先级权重BAPV系统设计。替代BAPV系统设计计算的优先级重量增加了乘法的归一化权重从标准和subcriteria优先级权重。优先级的选择设计BAPV系统使用模糊层次分析法和典型的AHP如图11。基于模糊层次分析法AHP和经典,替代设计4重量最大的优先级比其他设计BAPV系统场景。然后,替代设计2可以第二个选项,选择设计场景5是最糟糕的选项。

替代设计4 BAPV系统单晶光伏(表示为设计4)是最可行的实现在案例研究位置有很多优势。考虑到每个光伏模块的效率,比其他人m-Si光伏效率最高,这是20.6%。考虑到每个光伏模块的温度系数,m-Si PV温度系数为-0.25% /°C比其他人具有最好的性能。然后多晶光伏(表示为设计5)-0.40% /°C的高温度系数最低的系统性能。这是因为BAPV系统设计主要在热带国家炎热的天气。它证明了PV模块与低温系数比光伏模块与高温系数有更好的性能。

与m-Si BAPV系统设计的另一个优点是拥有最低的寿命周期成本即使单晶没有模块单元的最低价格。最低的寿命周期成本的最佳系统性能使成本最低能量相对于其他系统的设计。因此,在案例研究中实现单晶是可行的。

5.1。选定BAPV系统设计的细节

本研究中的设计4替代使用单晶光伏类型。BAPV E11建筑系统设计(方案1)需要210 PV模块350额定值WP。BAPV E6 + E8建筑系统设计(方案2)需要90 PV模块相同的系列和额定值PV。详细的配置数组和字符串数据所示12和13。光伏阵列的输出是与三相逆变器的逆变器逆变器是用于连接与网格和电池通过一个实用程序计。在这个项目的网站,BAPV系统在50赫兹的频率和380 V的相间电压。光伏模块的布局设计是尽可能仔细地计划为了减少树木的阴影因子或建筑物周围的建筑。数组和字符串行排列,所以没有数组和字符串之间的影子。从第二替代设计架构和放置PV BAPV系统数据所示14和15。

6。结论

综合评价BAPV PV技术优先的系统设计进行了基于模糊理论和层次分析法作为一种优化技术。优化技术是用来找到合适的和最优BAPV系统设计基于technoeconomic评估。评估被认为是等角度系统规模、技术、经济和环境。基于这些观点,经典模糊层次分析法和层次分析法分析专家意见的优先排名如下:技术经济环境> > >施胶系统。本研究分析了五个BAPV系统设计,尝试在校园领域在热带国家。光伏设计由五m-Si等现有的光伏技术,p-Si, CdTe,独联体和打击。基于两种算法考虑的标准和subcriteria BAPV系统的设计使用单晶(表示为替代设计4)成为最优的设计。第二个选择是使用CdTe BAPV系统设计光伏(表示为替代设计2)中所有场景项目网站。场景设计BAPV系统连接到电网和电池由210 m-Si光伏模块和电池输出能量系统的寿命是2508点MWh / 25年,能源成本是0.105美元(E11建筑)。场景设计BAPV系统连接到电网没有电池由90 m-Si光伏模块输出能量系统寿命是1055。4千瓦时/ 25年,能源成本是0.093美元(E6和E8建筑)。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果可在第一作者和通讯作者。

的利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突对出版这篇文章。

确认

这项工作是支持的部分Lembaga Penelitian丹Pengabdian步伐UNNES下批准号71.13.5 / UN37 PPK.3.1/2019先前的赠款资金然后智能能源项目的团队研究(UEESRG),电气工程系,意大利Negeri三宝垄。

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