城市建设以低碳、绿色、韧性为发展目标愿景。世界能源危机日益严重，新能源的开发与利用受到广泛重视。我国能源系统正在快速转型，风能、太阳能等可再生能源在未来能源结构中的比重大幅提升。太阳能作为一种可再生新能源，具有总量大、清洁无污染、不受地域限制和易开发等优点，光伏和光热利用对于国家绿色能源与绿色建筑等战略性新兴产业具有重大的意义。本研究有效解决能量传输损耗大、系统能效低；太阳辐射的高精度智能化检测困难；建筑用能的供需时空分布不平衡；太阳能的低能量密度和不稳定性等问题，具有良好的社会与经济价值。