随着可再生能源与建筑一体化、绿色建筑的发展,建筑中融合光伏发电技术已成为行业发展的趋势。建筑光伏系统长期运行过程中,大气中的灰尘会覆盖在光伏组件表面形成积灰,影响系统的发电效率和使用寿命。周期性清洗可以提高光伏组件的运行效率,但实际工程中多数光伏系统的清洗周期是根据人工观测或经验制定的,缺乏科学性,不能达到优化的效果。论文针对以上问题,以建筑光伏组件为研究对象,研究季节变化,安装高度和安装倾角等因素对光伏组件表面积灰的影响,建立建筑光伏组件积灰预测模型,进行积灰清洗周期优化研究,结合实际案例探讨建筑光伏系统运行效率优化策略。主要内容如下:(1)建筑光伏组件积灰特性研究。搭建建筑光伏组件发电效率监测系统,采集积灰组件与清洁组件的发电效率数据并进行对比,结果表明季节变化对建筑光伏组件发电效率的影响显著。设计光伏组件表面积灰密度检测实验,比较不同安装高度和安装倾角的光伏组件表面积灰密度,发现随着安装高度的升高和安装倾角的增大,积灰密度下降。(2)建筑光伏组件积灰预测模型研究。研究各种因素对积灰的影响,利用MATLAB软件建立季节变化,安装高度和安装倾角对建筑光伏组件影响的积灰预测模型,评估建筑光伏组件积灰情况。(3)建筑光伏组件积灰清洗周期优化研究。分析建筑光伏组件发电量清洗效益和清洗费用之间的关系,提出以总清洗经济收益非负且取值最大作为条件确定清洗周期和最大总清洗经济收益。定义安装高度清洗因子、安装倾角清洗因子和降雨清洗因子,建立建筑光伏组件积灰清洗周期优化模型。(4)建筑光伏系统运行效率优化策略研究。以西安某工业厂房为实际案例进行分析,验证了该模型的有效性,得到一年内清洗频率为45次,总清洗经济收益为4552.4元,优化后年均可节省3279.5元,显著提高了建筑光伏系统的运行效率。研究单位面积清洗费用、光伏系统装机容量、安装高度和安装倾角等因素对建筑光伏组件积灰清洗周期优化模型的影响,发现了清洗周期和最大清洗收益的变化规律,为建筑光伏系统运行效率提供优化策略。文中建立了建筑光伏组件积灰预测模型,以及建筑光伏组件积灰清洗周期优化模型,研究了建筑光伏系统运行效率优化策略,解决了建筑光伏组件积灰状况评估、清洗周期确定和运行效率优化等问题,对光伏建筑全生命周期的优化运营管理具有重要指导意义。