[发明专利]一种基于建筑信息模型的发电预测方法和装置

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

目前，基于BIM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

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。

为达到上述目的，采用如下技术方案：

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：

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：

Htij=(Hj-Hdj)Rij+Hdj1+cosβi2+ρHj1-cosβi2]]>

其中，H_tij为第i个光伏构件上第j小时的辐射量、H_dj为第j小时的散射辐射量、H_j为第j小时的太阳总辐射量、R_ij为第i个光伏构件上第j小时中太阳直射量逐时的倾斜比例、β_i为第i个光伏构件与水平面的倾角、ρ为地面反射率；