一种基于建筑信息模型的发电预测方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种基于建筑信息模型的发电预测方法和装置，属于光伏发电领域。方法包括：从建立的建筑信息模型中选择对应的光伏应用形式；调整相应的光伏构件参数，将光伏构件逐件在建立的建筑信息模型上进行配准，矢量化得到待匹配建筑对应的辐射分析模型；结合所述光伏构件模型中获取的组件信息，计算所配置的光伏构件受到的逐时太阳辐射量；根据所配置的光伏构件受到的逐时太阳辐射量，转换为实际产生的逐时电量后预测待匹配建筑的发电分布。本申请采用BIM的建模与分析手段，利用建筑所在地的典型气象条件，计算每个光伏构件在每个小时的辐射量，可在太阳能光电建筑项目规划初期进行准确的发电量预测，提高了计算的准确性和精确度。
【专利说明】一种基于建筑信息模型的发电预测方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明属于光伏发电领域，涉及一种基于建筑信息模型技术的太阳能光电建筑发电量预测方法和装置。
【背景技术】
[0002]BIM是Building Information Modeling的缩写，中文一般译为建筑信息模型。BIM是创建并利用数字化模型应用于建筑工程全生命周期各个阶段的技术；也是建筑的物理与功能特征的数字化表达，其表达形式是具有信息的三维建筑信息模型。BIM建立的模型作为共享的建筑信息资源，是建筑项目全生命周期各阶段具体应用以及进行各类性能分析的核心和数据基础。
[0003]太阳能光电建筑即整合太阳能光伏发电系统的建筑，是“建筑产生能源”的新概念，产生的电能可以部分或全部供应建筑用电。具体应用形式有:建筑屋顶支架安装、建筑立面支架安装、光伏屋顶、光伏瓦、光伏幕墙、光伏遮阳板等。太阳能光伏组件安装在建筑上，不占用土地资源；原地发电原地取用，节约电站到电网的投资；太阳能光伏组件替代了原始建筑材料，从而降低了太阳能的应用成本，使太阳能光伏组件的光电建筑成为了近几年光伏在城市应用的热点和方向。
[0004]发电量预测是对太阳能光伏系统在未来的一定时期内可产生的电能进行定量计算，是评估其方案优劣的重要依据，更是进行初期投资、回报周期、总体收益等预测的重要指标。因此，准确地预测光伏系统的发电量对决策太阳能光电建筑的规划极为重要。
[0005]目前，基于BM的光电建筑发电预测还是空白。现有太阳能光电建筑的发电量预测手段都是沿用光伏电站的预测方式和软件，无法有针对性地结合建筑本体的影响因素进行分析，更不能针对太阳能光电建筑特有的光伏构件(如光伏幕墙、光伏建材等)进行准确的发电量预测，因此目前光电建筑的发电量预测方法适应性较差，预测结果准确性不足，不能为方案决策提供可靠依据。
【发明内容】
[0006]本发明的实施例提供了基于建筑信息模型技术(BIM)建立定位于建筑物本体的光伏发电量预测方法，用于在项目规划阶段准确预测建筑上的光伏系统可产生的电能，为太阳能光电建筑的规划、设计、施工、维护提供准确的参考信息与决策依据。
[0007]为达到上述目的，采用如下技术方案:
[0008]本发明公开了一种基于建筑信息模型的发电预测方法，包括如下步骤:
[0009]收集建筑结构信息和建筑环境信息，按类别整理后建立建筑信息模型；
[0010]根据待匹配建筑对应的功能，从建立的建筑信息模型中选择对应的光伏应用形式；
[0011]根据光伏应用形式调用建立的光伏构件模型，调整相应的光伏构件参数，将光伏构件逐件在建立的建筑信息模型上进行配准，矢量化得到待匹配建筑对应的辐射分析模型；
[0012]根据所述辐射分析模型，结合所述光伏构件模型中获取的组件信息，计算所述待匹配建筑上所配置的光伏构件典型气候下受到的逐时太阳辐射量:
【权利要求】
1.一种基于建筑信息模型的发电预测方法，其特征在于，包括如下步骤: 收集建筑结构信息和建筑环境信息，按类别整理后建立建筑信息模型； 根据待匹配建筑对应的功能，从建立的建筑信息模型中选择对应的光伏应用形式； 根据光伏应用形式调用建立的光伏构件模型，调整相应的光伏构件参数，将光伏构件逐件在建立的建筑信息模型上进行配准，矢量化得到待匹配建筑对应的辐射分析模型； 根据所述辐射分析模型，结合所述光伏构件模型中获取的组件信息，计算所述待匹配建筑上所配置的光伏构件典型气候下受到的逐时太阳辐射量
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述建筑结构信息包括:建筑的空间、结构、面积、功能、高度、外部维护结构、周边建筑体量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述建筑环境信息包括:建筑所在地的典型气候年逐时参数、建筑周围建筑物及景观、地形环境；典型气候年逐时参数包括逐时的太阳辐射总量、干湿球温度、风速。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述建筑信息模型应用BIM技术将二维图纸三维模型化，建立建筑三维信息模型，以IFC格式存储。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述光伏构件模型中的光伏构件信息包括组件信息和安装信息；所述组件信息包括:光伏材料类型、标称功率、排线类型、材质透明度；所述安装信息包括:与建筑的一体化形式，不同一体化形式对应的构件的规格尺寸、安装方式、倾斜角度、方位角度、与其他建筑的间距。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于，建立光伏构件模型时，确定光伏构件的类型及与建筑的结合形式，建立相对应的光伏构件模型，调整光伏构件模型的相应参数，以获得与所述待匹配建筑的实际尺寸相一致的模型；所述光伏构件模型调整的参数包括:光伏材质类型、排线类型、材质透明度、电池的几何形状及尺寸、构件的规格尺寸、倾斜角度、方位角度、通风流道尺寸。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算光伏构件受到的逐时辐射量时，通过模拟典型气候条件下太阳的运行轨迹，结合周围建筑、周围景观及建筑地形，精细化计算各光伏构间收到的逐时辐射量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预测待匹配建筑的发电分布时，计算所述待匹配建筑在每日、每月、每年以及全生命周期的发电量.拟合为相对应的数据表格及曲线。
9.一种基于建筑信息模型的发电预测装置，其特征在于，包括如下模块: 采集模块，用于收集建筑结构信息和建筑环境信息，按类别整理后建立建筑信息模型； 选择模块，用于根据待匹配建筑对应的功能，从建立的建筑信息模型中选择对应的光伏应用形式； 配置模块，用于根据光伏应用形式调用建立的光伏构件模型，调整相应的光伏构件参数，将光伏构件逐件在建立的建筑信息模型上进行配准，矢量化得到待匹配建筑对应的辐射分析模型； 辐射计算模块，用于根据所述辐射分析模型，结合所述光伏构件模型中获取的组件信息，计算所述待匹配建筑上所配置的光伏构件典型气候下受到的逐时太阳辐射量:
【文档编号】G06Q10/04GK103440526SQ201310282549
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】周小平, 王佳, 任远, 陈志新 申请人:北京建筑大学