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龙图腾网获悉中铁建工集团有限公司;中节能(山东)节能环保科技有限公司;中铁建工集团第二建设有限公司申请的专利一种负碳生态建筑的多能互补优化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121682994B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610189277.6，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种负碳生态建筑的多能互补优化设计方法是由王君;于波涛;赵凯;王国强;杜仁清;齐洋;陈飞祥;赵庆双;李铭凯;于长俊;连鹏航;孙双;古晁玮;刘孝德;王林林;李海宁;亓昊;穆昭宇;晋鸿亮;殷浩;张运鑫;李钰;王娅男;姚雨婷设计研发完成，并于2026-02-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种负碳生态建筑的多能互补优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于建筑能源技术领域，公开了一种负碳生态建筑的多能互补优化设计方法；包括根据目标建筑场地的环境监测数据和建筑几何数据构建光伏组件与光热集热器在建筑场地尺度的逐时出力特征图谱；基于逐时出力特征图谱提取光伏组件与光热集热器的出力时空相关性模式；根据出力时空相关性模式与建筑能源负荷需求的匹配关系，并结合目标建筑场地的可利用面积约束构建空间布置方案；根据空间布置方案与建筑全生命周期碳排放量评估建筑的负碳性能指标；并输出建筑场地的多能互补优化设计方案；本发明实现了建筑从建材到运行全生命周期的真正负碳目标，在全气候、全频段工况下显著提升能源利用效率与碳减排稳定性。

本发明授权一种负碳生态建筑的多能互补优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种负碳生态建筑的多能互补优化设计方法，其特征在于，包括： 获取目标建筑场地的环境监测数据和建筑几何数据，环境监测数据包括场地尺度的太阳辐照度分布、环境温度场分布以及地表反射率分布，建筑几何数据包括建筑群的空间布局坐标、建筑单体的表面朝向参数以及建筑围护结构的光学特性参数； 根据环境监测数据与建筑几何数据，构建光伏组件与光热集热器在建筑场地尺度的逐时出力特征图谱；逐时出力特征图谱包括光伏组件的发电功率时序分布与光热集热器的集热功率时序分布； 分别基于光伏组件的发电功率时序分布与光热集热器的集热功率时序分布的多时间尺度演变规律，提取光伏组件与光热集热器的出力时空相关性模式； 根据出力时空相关性模式与建筑能源负荷需求的匹配关系，构建多能互补优化模型，并结合目标建筑场地的可利用面积约束设计光伏组件与光热集热器的空间布置方案； 根据空间布置方案预估年度能源产出量与建筑全生命周期碳排放量，基于其评估建筑的负碳性能指标；并根据负碳性能指标输出建筑场地的多能互补优化设计方案； 逐时出力特征图谱的构建过程包括： 将建筑场地划分为空间网格单元，并记录每个空间网格单元的三维坐标与法向量方向； 根据太阳辐照度分布与建筑几何数据获取各个空间网格单元在全年逐时的太阳直射辐照接收量与天空散射辐照接收量； 根据地表反射率分布与建筑围护结构的光学特性参数获取各个空间网格单元接收的地面反射辐照增益量与相邻建筑表面的二次反射辐照增益量，并将其记为环境反射辐照修正量； 将太阳直射辐照接收量、天空散射辐照接收量与环境反射辐照修正量进行叠加，得到各个空间网格单元的总辐照接收量； 根据总辐照接收量与环境温度场分布分别计算光伏组件与光热集热器在各个空间网格单元的逐时转换效率； 基于逐时转换效率与总辐照接收量，计算各个空间网格单元的光伏发电功率时序分布与光热集热功率时序分布并进行汇总，得到逐时出力特征图谱； 出力时空相关性模式的提取过程包括： 分别将发电功率时序分布与集热功率时序分布分解为小时级波动分量、日级波动分量以及季节级趋势分量； 分析发电功率时序与集热功率时序的小时级波动分量在预设滑动窗口内的互相关系数，得到小时级的出力波动相关性曲线； 分别提取发电功率时序与集热功率时序对应日级波动分量中日峰值出现时刻与日谷值出现时刻，计算两者的峰值时刻偏移量与谷值时刻偏移量，并根据其所对应的统计特征构建日级的出力峰谷相关性矩阵； 基于季节级趋势分量分别获取光伏组件与光热集热器在不同季节的平均出力比值，并根据平均出力比值的季节变化规律识别季节互补区间与季节竞争区间，并将其记为季节级的出力互补性特征； 根据出力波动相关性曲线、出力峰谷相关性矩阵以及出力互补性特征构建出力时空相关性模式，出力时空相关性模式以时间尺度为维度，以相关性量化指标为属性值； 构建多能互补优化模型的过程包括： 获取目标建筑的全年逐时电力负荷需求与热力负荷需求，并对电力负荷需求与热力负荷需求进行能量品位分类，能量品位分类结果包括高品能量需求、中温热力需求与低温热力需求； 根据出力波动相关性曲线计算光伏发电功率与光热集热功率的同步波动概率分布，并将其记为出力协同度； 根据出力协同度设计光伏组件与光热集热器对应配置容量的协同约束条件； 根据能量品位分类结果与逐时出力特征图谱构建能量品位梯级利用的协同目标函数，并结合协同约束条件建立多能互补优化模型；多能互补优化模型的优化变量为光伏组件的总安装容量、光热集热器的总安装容量以及储能系统的配置容量。

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