近日，西安建筑科技大學機電工程學院副教授王瓊團隊成功構建了一套從光伏優化設計到能量調度的鋼廠節能降碳與降本增效技術路徑，揭示了鋼廠屋頂光伏優化布局與光儲系統經濟性配置的重要規律。相關研究成果發表在《能源》上。
屋頂光伏與儲能系統被認為是鋼鐵企業實現綠色轉型的兩大關鍵抓手，前者用于節能降碳，后者則有助于降低用電成本。然而在實際工業場景中，由于鋼廠內部高溫熱源密集、廠房頂部溫度場分布不均，導致光伏組件在高溫區的性能衰減加劇，加之廠區粉塵帶來的積灰損失，傳統僅關注屋頂載荷與陰影遮擋的布局方法顯得“水土不服”。
“高溫和積灰會直接拉低光伏的發電效率，進而導致我們在配置儲能時出現偏差，最終造成項目資源浪費。”王瓊說。
針對這一痛點，研究團隊提出了一套創新解決方案。他們利用計算流體動力學（CFD）技術，構建了屋頂光伏溫度場計算模型，從而精準定位光伏組件的高溫區域，并據此優化鋪設布局。結果顯示，優化后的方案使光伏因高溫帶來的損失顯著降低了47.37%，并在全生命周期內實現碳減排量約37433噸。
在此基礎上，團隊進一步對比了用戶側儲能與共享儲能兩種模式。研究發現，在高耗能的鋼鐵廠場景下，用戶側儲能更具經濟優勢。結合優化后的光伏布局，該模式可有效平抑用電波動，幫助廠區降低用電成本24.9%。
“這項研究為鋼鐵企業節能減排與降本增效提供了新思路。未來，團隊將繼續探索新能源技術引入高耗能企業后的可靠性、穩定性與經濟性，為推動‘雙碳’目標落地提供更多可復制、可推廣的技術方案。”論文作者王瓊表示。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.energy.2026.141092