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“生态中国”系列讲座之创新创业实践课程彭晋卿教授作《零能耗建筑关键技术研究与实践》讲座

作者:  日期:2022-04-13 17:35:15  浏览:次

                     


       2022413日星期三下午14:00-16:00,湖南大学彭晋卿教授为环境学院建环师生作《零能耗建筑关键技术研究与实践》线上线下讲座。

 

彭晋卿教授是湖南大学土木工程学院党委书记,湖南大学土木工程学院教授,国家高层次海外人才计划青年项目入选者。彭晋卿教授2014年于香港理工大学获得哲学博士学位,2016年入选国家高层次人才青年项目,回国前在美国劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后研究工作。彭晋卿教授在半透明光伏玻璃幕墙光电热性能理论解析与建模、高效BIPV组件研发与应用和窗户遮阳系统能效模拟与评级等方面取得了一系列学术成果,共发表学术论文100余篇,其中SCI收录90余篇,论文他引3500余次;担任国际著名期刊《Applied Energy》、《Engineering》、《Building Simulation》、《Energy and Built Environment》、《Journal of Thermal Science》等助理编辑、编委、副主编等职务;担任建筑安全与节能教育部重点实验室副主任,中国可再生能源学会太阳能建筑专委会副主任;入选2019年中国高被引学者,研究成果获得2019年教育部科技进步二等奖。

彭晋卿教授首先介绍了零能耗建筑的发展现状。自2020年中国提出2030碳达峰和2060碳中和的目标以来,国内的建筑领域不断提出大力发展低能耗建筑以及推广光伏发电与建筑一体化的政策意见。彭教授进一步剖析了建筑能源呈现出来的新变化。第一是玻璃幕墙在当今建筑中得到了广泛应用,而高性能窗户技术的应用取得了显著进步;第二是太阳能光伏技术得到广泛应用,其优点在于能源清洁可再生、价格下降及系统安装方便等;第三是电力结构变化导致供电模式的变化以及消费模式的变化,从原有的“集中供电模式到“分布式供电”模式,其特点是“产消储柔”;第四是建筑用能的电气化比例逐渐提高;第五是传统的空调能耗及照明能耗占比下降,个人便携式电子设备普及,使得插座能耗比例急剧提高;第六是建筑参与需求响应潜力较大,由于电力负荷日峰谷差不断增大,建筑物表现出很大的能源柔性。

随后,彭教授介绍了零能耗建筑的挑战,及面对这些挑战团队进行的相关研究工作及成果。面向建筑智慧能源系统,建设了全尺寸建筑能源实验平台,该平台融合了实现建筑零能耗的风力发电、光伏储能、高性能窗户、充电桩、智能插座系统、智能调控等技术;围绕实现零能耗建筑的先进透明围护结构,提出了新型晶体硅半透明光伏窗、新型真空玻璃、及高效节能的真空型太阳能光伏窗,对真空型太阳能光伏窗进行了光热电解耦、发电性能、传热性能、采光性能等的深入研究。针对分布式光伏的储能容量优化,提出了不确定性场景的多目标容量优化方法,给出了不同权重系数下的蓄电池容量和光伏容量优化结果,研究了最大化自消耗率(MSC)策略、动态规划(DP)策略、分时电价(TOU)策略对蓄电池的充放电特性的影响。此外,彭教授还分享了在住宅建筑负荷柔性潜力及柔性用电方式、以及空调系统需求侧响应特性等方面的研究成果。

彭教授在总结中指出,窗户/幕墙节能性能对零能耗建筑实施具有重要影响作用,结合半透明光伏窗和真空窗优点研发的真空型光伏窗具有很好的保温性能和节能潜力,通过节能+可再生能源+分布式储能+柔性负荷,有望实现建筑的零能耗。

讲座后,线上线下的师生和彭晋卿教授就光伏窗户、分布式能源、柔性储能、及需求侧响应等方面进行了热烈的交流。