Towards Zero-Energy Buildings: A Comparative Techno-Economic and Environmental Analysis of Rooftop PV and BIPV Systems
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Notice bibliographique
Résumé
The integration of photovoltaic (PV) systems in buildings is crucial for reducing reliance on conventional energy sources while promoting sustainability. This study evaluates and compares three energy generation systems: rooftop PV, building-integrated photovoltaics (BIPV), and a hybrid combination of both. The analysis covers energy production, economic feasibility through the levelized cost of electricity (LCOE), and environmental impact by assessing unreleased carbon dioxide (UCD). A residential building in Kerman, Iran, serves as the case study. The results indicate that rooftop PV exhibits the lowest LCOE at USD 0.023/kWh, while BIPV has a higher LCOE of USD 0.077/kWh due to installation complexities. The hybrid system, combining both technologies, achieves a balance with an LCOE of USD 0.05/kWh while maximizing energy generation at 16.2 MWh annually. Additionally, the hybrid system reduces CO2 emissions by 9.7 tons per year, surpassing the standalone rooftop PV (5.0 tons) and BIPV (4.7 tons). The findings highlight the synergistic benefits of integrating both PV systems, ensuring higher self-sufficiency and enhanced environmental impact. This research underscores the necessity of comprehensive urban energy planning to optimize renewable energy utilization and accelerate the transition toward zero-energy buildings.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle