介绍
在全球范围内，尤其是在炎热和干旱地区，可靠性的提高和可再生能源 (RE) 的使用日益增多，这一点正变得越来越明显。在沙特阿拉伯王国（KSA），传统燃料是最主要的电力来源。为了限制电力生产中化石燃料的使用，沙特阿拉伯政府于 2016 年公布了一项名为“2030 年愿景”的新战略（Vision 2030 of KSA，2016）。过去10年，沙特人均电力需求大幅增长；它是目前全球人均电力需求的三倍，即 3.3 兆瓦时。
2020 年沙特阿拉伯的能源消耗按用途和来源细分，如表 1所示。结果还表明消耗量达到 152.1 Mtoe。然而，研究表明石油和天然气被用于运输、制造和其他非能源用途。因为电能用于多种领域，包括家庭、商业、教育、农业和工业。表 1还表明，电力在“其他”类别中的使用量排名第一；该数字相当于 93.6%（沙特阿拉伯能源消耗，2020 年）。

沙特阿拉伯是继美国和中国之后的第三大制冷能源消耗国。因此，现在有必要提高能源效率（EE）并充分利用可再生能源。沙特阿拉伯全年大部分时间气温炎热，太阳能资源丰富。如今，除了发电之外，供暖和制冷系统还可以利用太阳能运行。沙特阿拉伯在 2021 年消耗了约 292.2 太瓦时的电力，其中夏季是负荷最高的季节（64.2 吉瓦）（沙特电力公司，2021 年）。由于夏季室外温度很高，对空调（AC）的需求巨大，因此沙特阿拉伯的建筑目前是电能消耗发展的重要部门。
由于学生入学人数的增加、新课程的增加以及研究设施的增加，对额外电力的需求加速增长，大学的校园基础设施正在快速发展。因此，环境和可持续性问题是机构发展和运营的优先事项。2021 年，大学在政府部门电能消耗总量中所占份额为 19.7%（沙特电力公司，2021 年））。根据沙特国王大学对用电量的实地研究，该大学每年浪费的电力价值约400万里亚尔，其中“空调”、“照明”和“电脑设备”排名第一、第二和第三位，分别在能源消耗方面（报告，2022）。
这项研究背后的主要动机是全球光伏 (PV) 太阳能系统价格的持续下降，以及沙特阿拉伯新政府系统的存在，以从太阳能中受益（剩余能源发电或出口到电网的关税，2020 年） 。表2包括自 2018 年 1 月 1 日起的电价，以及自 2020 年 9 月 9 日起沙特阿拉伯光伏系统生产并出口到电网的剩余能源的电价。电力和热电联产监管机构根据应用领域确定剩余能源发电和输出到电网的条件和电价。从电网消耗电价与输出到电网的电价对比可以看出，存在较大差异。据了解，对于私立大学来说，电网消耗的能源价格为0.18 SR/kWh，而输送到电网的价格为0.05 SR/kWh。研究还发现，公民和投资者不愿意从该系统中受益。所以，这项研究有助于找到一种从大学建筑中的光伏太阳能中受益的解决方案。当然，从此类调查中获益的主要动机之一是环境保护和安全能源保障。

该研究的主要目标是以苏莱曼拉吉大学 (SRU) 为例，调查光伏太阳能系统的使用情况。该作品在引言后包括以下段落：
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关于大学建筑中的能源和能源、光伏太阳能使用以及混合系统的深入文献综述，
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方法论，包括命题、条件和控制方程，
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技术、经济和环境方面的结果，以及
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结论和建议。
文献综述
许多国家都对大学建筑的能源使用、能效和可再生能源进行了研究。本文献综述分为三个部分：能源使用和节约机会、太阳能系统，最后是混合系统。高等教育建筑中的供暖、通风、空调 (HVAC)、照明和其他服务都需要能源。ASHRAE 标准 90.1-2019 确定大学建筑能源使用基准值为 403 kWh/m 2电力和 733 kWh/m 2天然气（ANSI/ASHRAE/IES，2019）。科什巴赫特等人。(2018年）研究了澳大利亚 80 所大学校园建筑的能源使用情况。他们报告说，主要用于研究的建筑的年度能源使用强度 (EUI) 值最高，为 216 kWh/m 2，而学术办公楼的值最低，为 137 kWh/m 2。莫哈末舒克里等人。(2022 ) 研究了马来西亚敦侯赛因翁大学的能源使用情况，以制定高等教育结构的能源效率标准。根据统计研究，标准实用范围为 72.5 至 141.0 kWh/m 2 /年。最节能的建筑是那些能源使用强度低于 72.5 kWh/m 2 /年，而高于 141.0 kWh/m 2的建筑/year 被认为效率低下。
阿马拉尔等人。（2020）和（2021）确定了校园不可持续的原因：技术、经济、气候和行为。因此，存在设计缺陷、维护不善、投资回报率低以及协议与当地气候不一致等问题。他们还阅读了有关使校园更具可持续性的策略的文献。他们建议开发一个综合框架来传达影响、跟踪重要活动的可行性并推进校园能源节约的目标。为了帮助减少能源消耗并维持能源，Hasim 等人。(2019年）讨论了一些大学提出的几种方法。发起能源意识活动、利用节能设备和电器、负载控制以及建立预付费计量系统是最常付诸实践的策略。报告称，参与实现大学可持续校园的所有各方都必须致力于这样做。埃米尔和迪亚布 (2021）报告了埃及艾因夏姆斯大学机械工程系大楼实施节能措施（ECM）的结果。简单的投资回收期为 4 到 5 年，作者确定了太阳能光伏系统的规模，以提供这些合理的能源需求，所用能源不到 ECM 之前的一半。Hamida等人在沙特阿拉伯达曼对教育建筑结构变化对能源消耗的影响进行了理论技术经济分析。（2021）。实施所有 ECM 后，每年可节省 22.7% 的能源，投资回收期为 2.7 年。据作者称，几乎 73% 的电力用于交流电。赛伊特 (2013）检查了位于沙特阿拉伯拉比格的一座教育建筑的用电情况。他建议采用几种 ECM，以减少 35.3% 的用电量，投资回收期约为 2.7 年。
表 3列出了炎热气候下的平均 EUI、加热度日数 (HDD) 和冷却度日数 (CDD)。利用（Degree Days，2022），分别使用24°C和20°C的基础温度和5年平均值（包括2017-2021年）发现CDD和HDD。此外，表 3表明，提供的最终 EUI 值之间通常不存在一致性。大学类型、使用的能源类型、设施的性质、建设和使用、气候条件以及用户行为都可能是因素。

Leal Filho 等人。(2019 ) 研究了来自世界各地 50 所高等教育机构的样本，了解它们参与 ECM 的程度，并确定当时使用的 RE 类型。结果显示，超过一半的大学能源消耗中只有一小部分来自可再生能源（1% 至 20%），其中太阳能/光伏是最普遍的能源（70%）。Saeed (1993 ) 对沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学的一些学院的热舒适度进行了调查。研究结果表明，大部分样品能够达到夏季24℃至26℃、冬季23℃至29℃的室内温度舒适度，这意味着它们符合夏季标准且冬季较高。
Alharbi 和 Alaboodi (2023 )在沙特阿拉伯清真寺和其他建筑物的屋顶上评​​估了光伏电站的技术经济分析，并研究了该主题的早期政策文件和现有研究。为了找到降低能源消耗并将这些建筑转变为可持续能源建筑的策略，Abdou 等人。（2018）研究了大学建筑的能源使用情况。他们认为，新的建筑规划应基于能源意识战略，其中包括设立一个部门负责监管和监测能源使用、促进可再生能源的使用以及采用智能建筑设计。Heravi 等人创建了一种环保模型。（2021年）以确定伊朗德黑兰大学的生态友好程度如何。根据他们的研究结果，该大学的整体成绩在 2016 年至 2020 年间上升了 64%。他们还发现了控制制冷和供暖系统以及减少能源浪费的策略，使大学的能源消耗更加可持续。Husein 和 Chung (2018 )创建了为韩国首尔国立大学冠岳校区创建可再生能源微电网的模型。研究结果显示，理想的微电网可减少 42% 的能源消耗和 15% 的排放。125 kW 系统的最佳净现值 (NPV) 为 430,727 美元，投资回收期为 7.98 至 10.2 年，效益成本比为 1.2 至 1.5，容量系数为 18%。
Kourgiozou等人对英国高等教育部门校园中使用的智能能源系统进行了审查。（2021）。他们强调，目前高等教育设施的框架仅涉及减少碳排放，并未提及智能能源系统的整合。实现校园的基本目标需要一个清晰、统一的框架。西班牙巴伦西亚大学的Gómez-Amo 等人。(2004 ) 检查了存在 4.7 或 14.7 kW 光伏系统时的能源使用情况。他们报告称，三分之一的照明负载和高达 10% 的交流负载可能会减少，而且还会对环境产生积极的影响。他们声称使用太阳能可能有七到九年的投资回收期。根据阿尔巴泰内赫等人的说法。（2021年），对于约旦的气候来说，太阳能热冷却系统比光伏蒸汽压缩空调系统更昂贵。与平准化能源成本 (LCOE) 为 2.35 美元/kWh 的吸收式太阳能制冷机相比，光伏-交流耦合系统的 LCOE 低于 0.05 美元/kWh。Ferreira 和 Silva (2022 )使用葡萄牙市场的数据，根据系统规模和能源需求评估了太阳能热系统的热水供应初始投资成本。他们表示，所使用的燃料类型是决定资本回收期的主要因素，电力为8年，柴油为14.2年，天然气为22.2年。雷曼等人。(2020年）评估了沙特阿拉伯太阳能辅助干燥剂冷却系统的可行性和潜力。根据经济研究，这可以大大降低冷却装置的成本。事实证明，所建议的系统具有 1 吨的容量，比传统的蒸汽压缩装置少使用 34.6% 的能源。关于沙特阿拉伯 10 个地点公用事业规模太阳能设施的技术和财务可行性，Hafez 等人。(2020年）提供了光伏发电和聚光太阳能发电 (CSP) 类型之间的比较。作者的结论是，例如，光伏系统和抛物线槽 CSP 的最低 LCOE 是沙特市场青睐的候选者；最低电力成本确定为 0.06 美元/千瓦时。光伏系统的LCOE仍然高于光热系统，但也许很快光伏系统的LCOE就会下降。Almarshoud 和 Adam (2018 )讨论了沙特阿拉伯超大规模光伏 (VLS-PV) 应用的优点和缺点。作者提议建设六座 VLS-PV 发电厂，总容量为 9 GW，并展示了其经济、环境和社会后果。阿尔玛舒德 (2016）调查了沙特阿拉伯 32 个不同地点的太阳能系统效率。对三种太阳跟踪模式进行了研究，包括固定倾斜角、1轴和2轴跟踪类型。结果显示，沙特阿拉伯北部和南部站点均具有良好的能源生产率。研究结果还表明，虽然固定模式和1轴跟踪模式之间产生的能量差异在28%至33%之间，但1轴跟踪模式和2轴跟踪模式之间的差异仅为3.0-4.5%左右。Alfaraidy 和 Sulieman对沙特阿拉伯阿拉尔的学校建筑安装并网光伏系统的财务影响进行了调查（2019 年））。作者表示，政府需要采取激励措施来提高系统的经济可持续性，因为太阳能可能仍然昂贵。
Almasoud 和 Gandayh (2015 ) 讨论了沙特阿拉伯使用光伏系统发电的情况。因此，除了当前的传统发电系统之外，还可以通过利用并网太阳能系统来实现高峰时段的峰值节省。作者提供的证据表明，在考虑了环境和健康后果的成本后，光伏系统将比化石燃料系统便宜。Abdelhafez 等人在 Hail City 使用 PV*SOL 模拟软件。(2021 ) 研究了如何将光伏发电集成到住宅结构的屋顶上。调查结果显示，冰雹市住宅楼适合光伏系统的屋顶空间大于900万平方米。研究人员对清真寺中太阳能的使用进行了研究埃尔舒拉法等人。（2019）。124 kW 光伏系统在沙特阿拉伯利雅得一座清真寺的屋顶上进行了测试。以1.18美元/W的投资成本，该系统每年可节省能源成本50%以上。如果在清真寺规划和建设之初就采取具体的节能措施，他们发现光伏系统可能会将电力成本降至零。Dehwah等人研究了沙特阿拉伯炎热潮湿环境中光伏系统的技术和经济可行性。(2020年）。他们发现该光伏系统的使用寿命为 25 年，其 LCOE 为 0.071 美元/kWh，简单投资回收期为 15 年。政府为前期支出提供 35% 的补贴，以提高太阳能在经济上有效的可能性。这将光伏发电的度电成本降低至每千瓦时0.0447美元，并将其简单投资回收期延长至16年。在沙特阿拉伯，Ko 等人。(2019 ) 为光伏系统创建了上网电价补贴 (FIT)。对于除南方以外的所有地区，该系统的投资回收期为七到八年。然而，沙特将需要提高目前使用太阳能的上网电价补贴率。如果当前使用率保持在每千瓦时 0.18 SR，FIT 将需要更改为 0.12 SR 每千瓦时，以实现大约五年的简单投资回收并防止投资者失去积分。Al-Anazi 和 Almasri (2023 ) 认为，光伏系统的 LCOE 为 0.024 美元/kWh，由于 KSA 系统的实施，光伏系统的经济指标不足。如果光伏系统产生的电力以0.084美元/kWh的价格并入电网，则简单投资回收期（SPBT）为5.14年。根据Almushaikah 和 Almasri（2020）的说法，如果生产的能源以批准的出口关税 0.019 美元/kWh 出口到电网，则规划的光伏系统的 SPBT 会超过项目的寿命。如果能源以 0.048 美元/kWh 的价格输出到电网，则需要 13.42 年。Almasri 等人研究了 ECM 和光伏在沙特阿拉伯住宅建筑中的使用的影响。（2021年）。对于利雅得、哈伊勒和艾卜哈，他们报告的光伏发电的 LCOE 分别为 0.031、0.030 和 0.029 美元/千瓦时。
还有一些关于使用混合系统在大学建筑和其他建筑中发电的研究。Eisapour 等人分析了智能混合 RE 系统。（2021）以满足伊朗设拉子大学埃拉姆校区的电力和供暖需求。他们表示，LCOE 为每千瓦时 0.09 美元。Ghenai 和 Bettayeb (2019 )对阿联酋沙迦大学行政大楼的光伏/燃料电池/发电机混合系统的性能进行了检查。结果表明，预计的解决方案可能提供 66.1% 至 75.8% 之间的 RE 分数。小型大学校园电网逐步淘汰发电机并用由光伏/电池系统组成的混合系统替代的可能性——这些问题由切迪德等人。（2020）。他们的 10 年能源流表明，该系统的功能可能会导致柴油发电机的逐步淘汰。研究还表明，该系统可以在第一年将 LCOE 从每千瓦时 13.7 降低至 8.8，在第十年从每千瓦时 14.4 降低至 0.10，简单投资回收期为 6 年。莫赫塔拉等人。(2021 )提出了带有存储单元的并网混合电力系统的设计和分析。该系统是为阿尔及利亚瓦尔格拉的大学建筑和交通而设计的，HOMER 程序就是用于此目的。结果表明，带有氢系统的并网光伏发电将是未来的最佳解决方案。雷曼 (2020）对不同条件下的混合动力系统进行了详细研究，以了解什么最适合沙特阿拉伯。研究人员调查了混合电力系统技术、规模、效率和成本，发现光伏/风能、光伏/柴油和光伏/风能/柴油的平均能源成本分别为每千瓦时 0.458、0.349 和 0.355 美元。Tazay (2021 ) 使用 HOMER 软件评估了四所大学的混合 RE 系统。分析发现，与替代方案相比，拟议的光伏电网系统是最佳解决方案，巴哈大学实现了 0.0688 美元/kWh 的最低 LCOE，预计投资回收期为 17 年。其他机构的 LCOE 如下： Tabuk 为 0.0714 美元；Sattam 的价格为 0.0753 美元；吉达的价格为 0.0702 美元。在沙特阿拉伯麦地那伊斯兰大学，阿尔卡西姆等人。(2022 ) 研究了微电网系统的设计。对于光伏系统、风能系统和混合系统，研究了三种可能性，并评估了它们的技术和经济性能。研究结果表明，光伏系统的投资回收期为 18.6 年，而风能系统为 23.6 年，混合动力系统为 20.7 年。结果还表明，从经济角度来看，太阳系是最好的。在沙特阿拉伯的 Hafar Al-Batin 和 Sharourah，Alzaid 等人。（2022年）描述了使用 HOMER 构建负载容量为 5 kW/h 的风能和太阳能混合光伏系统。以下是主要发现的总结： 就较低的 LCOE 和较少的能源过剩而言，Sharourah 比 Hafar Al-Batin 更适合部署混合系统。Sharourah 和 Hafar Al-Batin 的投资回收期分别为 11 年和 20 年。表 4显示了沙特阿拉伯和一些邻国的大学建筑和其他建筑的电能系统数据。指标的差异可归因于气候条件、系统组成、来源部分、容量、经济方面和研究时间。

根据文献综述，在像沙特阿拉伯这样太阳辐射较强的炎热国家，证明太阳能对大学建筑的优势的研究并不多。这项研究背后的主要动机是全球光伏太阳能系统价格持续走低，以及沙特阿拉伯存在一个从太阳能中受益的新政府系统。该文献综述还表明，研究案例之间的结果总体上存在差异。因此，本研究填补了这一空白，并使用 Heliscope 软件从技术、环境和经济角度阐明了沙特阿拉伯卡西姆 (Al Bukayriyah) 地区大学建筑使用光伏发电的可行性。考虑了两种光伏太阳能系统场景：场景 1，建筑物的整个屋顶都被光伏系统覆盖，
方法
在本段中，将介绍研究中使用的方法以及如何获取必要的数据。它还规定了适用的法律和条件。这项技术、经济和环境研究旨在使用 Heliscope 软件检查沙特阿拉伯卡西姆 (Al Bukayriyah) 地区 SRU 建筑中光伏系统的使用情况。
研究框架
将讨论如何利用光伏系统的安装使校园从传统电能的典型消费者转变为能源生产者，从而使建筑物可持续发展。考虑了两种光伏太阳能系统场景：场景 1，SRU 建筑物的整个屋顶都被光伏系统覆盖；场景 2，用于确保电力安全，使其成为 nZBC。在获得气候数据并建立在团队之前对校园能源消耗和 ECM 的试点研究之后（Alfaoyzan 和 Almasri，2023 年）），团队前往研究光伏太阳能的优势。重要的是要注意，根据技术、气候和财务情况选择了正确的设备。然后从技术、环境和经济角度评估 SRU 建筑上光伏的利用。
气象条件
SRU位于北纬26°08′26.2”，东经43°43′54.8”，位于沙特阿拉伯中部的Al Bukayriyah（靠近卡西姆地区的布赖代）。沙特阿拉伯的气候炎热干燥。Al Bukayriyah 站点（大学校园）的最高、最低、平均气温和平均降雨量如表 5所示。太阳辐射最大的地方是塔布克，它位于沙特阿拉伯北部，拥有地球上大部分的阳光。在卡西姆，每年的光伏发电潜力范围为 1826 至 1972 kWh/kWp（见图1）。太阳能年均值不一，峰值强度出现在5月15日至8月25日3.3个月，平均超过7.5kWh/m 2日常的。另一方面，相对较低的辐射期为11月6日至2月2日，日均能量为4.9 kWh/m 2，持续2.9个月。在一年中的剩余月份中，太阳辐射强度介于这两个值之间。布凯里耶的每月降水量变化很大，通常在一月份降雨，月平均降雨量为 8 毫米。另一方面，夏季通常不会下太多雨。光伏系统受到灰尘和雨水的影响。由于降水稀少，卡西姆地区每年平均下雨天数为 39 天。由于卡西姆地区被沙漠包围，每当风吹过沙漠时，携带干燥和轻质沙子的时候，总会出现灰尘。

数据源
在本段中，将介绍案例研究。占地 981,661 m 2的土地上设有五栋建筑和一个体育设施。空调空间总数为 89,970 m 2 。Alfaoyzan 和 Almasri提供的一般信息(2023）关于大学建筑的数据包括其规模、用途、空调系统容量、建筑结构、能源使用和 ECM 的数据。在2022年11月校园并网之前，所需电力大部分由柴油发电机产生。值得一提的是，大学校园道路和庭院照明使用太阳能并没有考虑能源平衡。找到了满足需求的节能方案和太阳能使用，并评估了拟议解决方案的环境影响。
技术分析
本段将描述本次调查中使用的技术信息和方程。设计了两种方案（1 和 2），容量分别为 1.2 和 5.3 MW。所选的光伏太阳能系统是 Atlas Solar Module 光伏阵列，配有 2112、9759 面板和 48、220 逆变器类型（Soaxpower X3 PRO 25K G2）。光伏发电位置的倾斜角为正南 26.1°，即 Al Bukayriyah 站点的纬度。表 6和表 7显示了所采用的光伏模块和逆变器的技术细节。

结果和调查
本段将解释在确保能源和确定指标方面获得的技术成果。根据Alfaoyzan 和 Almasri（2023 年）的结果，图 2列出了 2021 年校园能源平衡情况可以看出，这一年消耗了 13,859 兆瓦时的电能。电力主要由柴油发电机产生。据观察，报告的用电量最低为 2 月份的 684 兆瓦时，最高为 7 月份的 1681 兆瓦时。应该强调的是，该大学还通过使用光伏系统照亮广场和人行道而受益于太阳能。总耗电量的最大部分 — 79% (10,946 MWh) — 由 HVAC 系统使用。接下来是“其他”，使用 14%（1941 MWh），以及照明，使用 7%（974 MWh）。

图2 . 2021 年大学校园的能量流（Alfaoyzan 和 Almasri，2023）。
该机构生产一个电力单位（千瓦时）的平均成本估计约为 0.39 SR，而 SEC 对教育设施的收费为 0.18 SR。表 8全面涵盖了大学建筑 2021 年能源使用的技术和财务因素。此外，值得一提的是，太阳能系统的优点是能够完全满足冬季的负荷。

技术分析
设计了两种场景。两个场景中的第一个使用了整个建筑物的屋顶。建筑面积总计10,300平方米，占总面积的94%。该系统的最大容量被发现约为 1.2 MW。第二个涉及扩展系统以利用建筑物旁边的 49,204 平方米和 5.3 兆瓦的区域。设计过程开始时就考虑了建筑物屋顶上的可用空间，如图3所示。使用等式( 1 )，从第一和第二情景中获得所提出的太阳能系统的每日发电量，分别为6153和31,835千瓦时/天。年产量也可以通过方程（2）对于第一种和第二种情况，分别为 2.1 和 10.1 GWh。表 6显示了为光伏系统选择的光伏模块的技术细节，而表 9说明了两种方案的技术细节，包括使用公式 ( 3）和（4）分别。

系统平衡（BOS）
“系统平衡”是指光伏系统中除太阳能电池板 (BOS) 之外的所有组件。需要安装一台或多台太阳能逆变器。所有技术和工程元素构成了 BOS。此外，还包括工程设计、人工、运输、安装、安装框架、连接和其他相关费用。BOS 支付光伏系统价格的 30% 到 40%。表 10显示了两种场景的成本计算。对于并网系统，光伏阵列额定值应与逆变器输入额定值相匹配，以提供安全有效的运行。图4描绘了场景 1 屋顶上光伏电池的位置，并说明了场景 2 屋顶上光伏电池的位置以及大学校园附近的土地。

Alfaoyzan 和 Almasri (2023 )详细列出了大学校园的每月消耗和节能机会。光伏系统每月产生的能量是使用 Heliscope 软件确定的。情景1和情景2的月负荷、发电量、外购电量和输出电量如图5所示。该研究是根据所需负荷和每月发电量进行的。这里存在对实现这些条件的担忧，因为太阳能在白天可用，而负载是全天候的，请记住白天的负载大于夜间，特别是在提出的 ECM（Alfaoyzan 和 Almasri， 2023年）。从图中可以看出，除部分夏季月份外，一年中大部分月份都达到了所需的电力负荷，第二种情况下冬季月份有盈余。负载与发电功率的比较结果如下：
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场景1中，没有电能输出到电网，而场景2中，7个月内有电能输出到电网；
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情景1和情景2的光伏系统年总发电量分别为2,160,181和10,199,253千瓦时；
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情景1和情景2的年从电网获得的总电量分别为6,875,869和429,287千瓦时；
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第一种情况下的生产约占负载的 24%，而第二种情况下的生产约占负载的 113%。

图5 . 情景 1 和 2 的每月负荷、生产、购买和出口能源。
经济分析
本节从经济角度讨论结果。满足负载所需的能量根据园区负载和光伏系统产生的能量计算。因此，根据两个方程( 5 )和( 6 )，确定成本。图 6显示了两种情况下的每月成本。第一种情况和第二种情况每年需要支付的总成本分别为330,042美元和0美元（表11）。阿尔法伊赞和阿尔玛斯里 (2023）使用大学发电机的电力成本（每千瓦时 0.39 SR）和电网能源价格（每千瓦时 0.18 SR）计算 SPBT，分别为 4.13 年和 8.96 年。换句话说，校园内产生的电力比公共电网的电力贵50%。

根据大学校园能耗、光伏系统发电量以及沙特经济指标，采用式（7）~（10）确定光伏系统经济指标，如表12所示。从表中可以看出，两种情景下的LCOE相似。另一方面，与第一种情况相比，第二种情况的简单投资回收期减少了约20%，在当前条件下，情景1为10年，情景2为8.1年。至于NPV的变化，这是很自然的，因为它与系统的规模直接相关。还研究了能源出口价格对投资回收期和IRR的影响，如图7所示。该图表显示，投资回收期约为 10 年（价格为 0.04 美元）。

环境效益
本节从环境角度讨论研究结果。其他污染物基于Tazay（2021）提供的数据，而计算中考虑了基于（气候透明度报告，2020 ）的CO 2排放指标。ECM 或采用光伏系统产生的温室气体排放量的年减少量如表 13所示，使用公式（11）。

结论和建议
使用可再生能源进行任何级别的节能或能源生产都有助于保护生态系统。减少能源需求和改善能源效率被视为应对气候变化的关键步骤。该研究旨在衡量和评估 SRU 光伏系统的使用情况。因此，本研究的目标是确定完成 nZBC 所需的年度能量。此外，校园的所有运营均使用电力。研究结果得出以下结论：
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2021 年总用电量为 13,859 兆瓦时，其中 2 月份用电量最低，约为 684 兆瓦时，7 月份用电量最高，约为 1681 兆瓦时。该负荷符合国家电网总体负荷趋势。
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情景 1 和情景 2 的发电因子分别为 1896 和 1922 kWh/kWp；而场景 1 的容量系数为 21.6%，场景 2 的容量系数为 21.9%。
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情景1和情景2的每年从电网购买的总电量分别为6,875,869和429,287千瓦时。从第二种情景可以看出，经济效益和环境效益比第一种情景要大得多。
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第一种情况下的生产约占负载的 24%，而第二种情况下的生产约占负载的 113%。由于政府对太阳能项目的支持有限，这一结果与其他研究中常见的结果不同。
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两种情况下的 LCOE 都在 0.026 至 0.028 美元/kWh 之间。这意味着光伏系统产生的每单位电力的成本几乎是政府系统（电力和热电联产监管局）授予的能源价格的两倍。
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与第一种方案相比，第二种方案的简单投资回收期减少了约 20%，方案 1 为 10 年，方案 2 为 8.1 年。
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对于情景 2 (nZBC)，SRU 拟议的光伏系统将 CO 2、CO、N 2 O 和 SO 2的年排放量分别减少了 7,170,075、18,257、16,319 和 14,993 kg。从环境角度来看，这一结果对沙特来说很重要，因为沙特已经签署了一些保护环境的国际协议。
此外，建议采取以下措施：
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政府应在财政和技术上鼓励教育机构使用太阳能。
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在光伏和太阳能热利用领域建设开创性项目。
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专注于太阳能在交流中的应用。
该研究是根据所需负荷和每月发电量进行的。这里存在对实现这些条件的担忧，因为太阳能在白天可用，而负载是全天候的，请记住白天的负载比夜间更大，尤其是在建议的 ECM 之后。从技术、经济和气候角度来说，这项研究是在沙特阿拉伯独特的环境下进行的。相同情况下的相同项目可以使用这些发现。由于缺乏使用太阳能的激励措施，应该指出的是，沙特阿拉伯的经济状况往往与目前的经济状况不同。