持続可能な社会を実現する太陽エネルギーの高効率利用・無廃熱化システムの開発

开发高效利用太阳能和零废热系统，实现可持续发展的社会

• 批准号: 21J13148
• 负责人: 寺島 康平
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13148/
• 关键词: 太陽エネルギー; 集熱; 発電; 需要推定; シミュレーション

（1）自然環境調和型PV/Tソーラーパネルの小型化・高効率化に関する研究PV/Tソーラーパネルの小型・効率化を目的とし、凝縮部を銅管構造から扁平管構造にし、太陽電池の種類を単結晶シリコンからCISとしたPV/Tソーラーパネル装置を製作して実験を行った。このパネルは最大で太陽エネルギーの74％を熱・電力に同時に変換することが可能であることを示した。またPV/Tソーラーパネルの表面に設置するカバーガラスの影響を検証するため、PV/Tソーラーパネルのカバーガラスを、カバーガラスなし・白板カバーガラス設置・白板エンボスカバーガラス設置の3つの条件にして実験を行った。夏季において、白板エンボスカバーガラスを設置したPV/Tソーラーパネルの発電効率が11.5 %であるのに対し、カバーガラスを設置していないPV/Tソーラーパネルは発電効率が14.2 %と高く、効率面で有効であることを示した。また白板カバーガラスよりも白板エンボスカバーガラスの方が、パネル表面からの熱放射を抑制し、環境への熱負荷を削減できることを、集熱効率線図を用いて定量的に示した。（2）PV/Tソーラーパネルを導入したゼロ・エネルギー・ハウス（ZEH）の提案開発したパネルを導入した、太陽エネルギー熱電供給設備システムを用いたゼロ・エネルギー・ハウス（ZEH）の提案を、モンテカルロ・シミュレーションの手法を用いて行った。本研究では、全館暖冷房を行う戸建住宅を想定し、PV/Tソーラーパネルおよび通常の太陽電池の導入面積割合の検討を行った。計算の結果、最適導入面積割合時に住宅の約98%のエネルギーを太陽エネルギーのみで供給可能であることを示した。本研究では全館暖房を行う想定のため熱需要が大きいが、PV/T ソーラーパネルを用いて直接熱供給を行うことで、ZEHの実現が可能であることを示した。

(1) Research on miniaturization and high efficiency of PV/T solution production in natural environment. The purpose of miniaturization and high efficiency of PV/T solution production is to condense copper tube structure, flat tube structure, type of solar cell, crystal structure, CIS and PV/T solution production device. 74% of the solar power is available. 3 conditions for PV/T system surface settings to be tested, PV/T system surface settings to be tested, white board settings to be tested, white board settings to be tested. In summer, the PV/T transmission efficiency is 11.5%, and the PV/T transmission efficiency is 14.2%. The heat emission from the surface of the solar cell is suppressed, the heat load from the environment is reduced, and the heat collection efficiency line is quantitatively indicated. (2) PV/T solution development is introduced into the solar thermal power supply system, and the solution development is implemented in the solar thermal power supply system. This study is aimed at the design of residential buildings, PV/T solutions and the introduction of solar cells into the common areas. As a result of the calculation, about 98% of the residential area is divided into two parts. This study shows that it is possible to determine the heat demand of the whole greenhouse, PV/T and direct heat supply.

项目成果

自然環境調和型PV/Tソーラーパネルのカバーガラスが性能に与える影響の検証

验证盖板玻璃对环保PV/T太阳能电池板性能的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Lingying Li;Wanli Li;Mizuki Tenjimbayashi;Masayuki Kanehara;Tomonobu Nakayama;Takeo Minari;寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治
• 通讯作者: 寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治

自然環境調和型PV/Tソーラーパネルの省エネルギー性・環境熱負荷の評価

环保PV/T太阳能电池板节能及环境热负荷评价

• 发表时间: 2021
• 作者: Lingying Li;Wanli Li;Tomonobu Nakayama;Takeo Minari;寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治
• 通讯作者: 寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治

環境調和型PV/Tソーラーパネルの導入によるゼロ・エネルギー・ハウス（ZEH）の提案

通过引入环保 PV/T 太阳能电池板建立零能耗房屋 (ZEH) 的提案

• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Japan Solar Energy Society (太陽エネルギー)
• 作者: Koki Sakita;Teruyuki Kikuchi;Satoshi Nishiyama;寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治
• 通讯作者: 寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治