太陽能能光伏建筑畢業(yè)論文

1、<p>　　太陽能能光伏建筑一體化概論</p><p><b>　　摘要 </b></p><p>　　光伏建筑一體化即BIPV（Building Integrated PV，PV即Photovolta-ic）。光伏建筑一體化（BIPV）技術(shù)是將太陽能發(fā)電（光伏）產(chǎn)品集成到建筑上的技術(shù)。光伏建筑一體化，是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念，簡(jiǎn)單地講就是將太陽能光伏發(fā)

2、電方陣安裝在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合的方式不同，光伏建筑一體化可分為兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合。這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用。另一類是光伏方陣與建筑的集成。這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現(xiàn)，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)?。在這兩種方式中，光伏方陣與建筑的結(jié)合是一種常用的形式，特別是與建筑屋面的結(jié)合。由于光伏方

3、陣與建筑的結(jié)合不占用額外的地面空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣泛應(yīng)用的最佳安裝方式，因而倍受關(guān)注。光伏方陣與建筑的集成是BIPV的一種高級(jí)形式，它對(duì)光伏組件的要求較高。光伏組件不僅要滿足光伏發(fā)電的功能要求同時(shí)還要兼顧建筑的基本功能要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；建筑；光伏建筑一體化 </p><p>　　一 引言- 1 -</p><p>　　二、光伏

4、建筑一體化發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介- 2 -</p><p>　　2.1 光伏建筑一體化及特點(diǎn)- 2 -</p><p>　　2.2 光伏與建筑相結(jié)合的方式- 3 -</p><p>　　2.2.1　建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合- 3 -</p><p>　　2.2.2　建筑與光伏器件相結(jié)合- 3 -</p><p>　　2

5、.3 光伏建筑一體化對(duì)光伏光伏系統(tǒng)及光伏組件的要求- 4 -</p><p>　　2.4 光伏建筑一體化的整體要求- 5 -</p><p>　　三、光伏建筑一體化的優(yōu)缺點(diǎn)- 8 -</p><p>　　3.1 光伏建筑一體化的優(yōu)點(diǎn)- 8 -</p><p>　　3.2 光伏建筑一體化的缺點(diǎn)- 8 -</p>&

6、lt;p>　　四. 太陽能與建筑一體化市場(chǎng)前景­- 9 -</p><p>　　4.1光伏建筑一體化的市場(chǎng)前景- 9 -</p><p>　　4.2 光伏建筑一體化的未來發(fā)展趨勢(shì)。- 10 -</p><p>　　六．致謝- 15 -</p><p>　　七、參考文獻(xiàn)- 16 -</p><p&g

7、t;<b>　　一 引言</b></p><p>　　太陽能在建筑上的的應(yīng)用最為有效的方法之一就是采用光伏建筑一體化(BIPV)技術(shù)，即光伏建筑在建筑物上鑲嵌光伏發(fā)電系統(tǒng)為建筑物提供電力。建筑物（包括住宅，商用和公用建筑）能耗通常占一個(gè)國(guó)家和地區(qū)全部能源消耗的30%～50%（在香港高達(dá)50%之多）[1]，利用光伏建筑發(fā)電對(duì)于減少常規(guī)電力消耗，降低供電高峰負(fù)荷和保護(hù)地球環(huán)境具有重要意義。如果在

8、房屋屋頂和外墻安裝太陽能電池板，不僅可以進(jìn)行太陽能光伏發(fā)電，而且可以替代傳統(tǒng)的玻璃幕墻、屋頂和墻面材料，降低房屋和太陽能項(xiàng)目的整體造價(jià)[2]。還可以降低建筑物的冷負(fù)荷，達(dá)到建筑物能源的有效利用，降低建筑物的能耗，為建筑物創(chuàng)造宜人的生活環(huán)境。而帶來這一切的，就是光伏建筑一體化技術(shù)。</p><p>　　二、光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　2.1 光伏建筑一體化及特點(diǎn)<

9、/p><p>　　隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的日益成熟，光伏發(fā)電系統(tǒng)除大量用于無電地區(qū)、游牧家庭、航海燈塔、孤島居民供電以及某些特殊領(lǐng)域外，也已經(jīng)開始進(jìn)入一般單獨(dú)用戶、聯(lián)網(wǎng)用戶和商業(yè)建筑[3]。而近年來，隨著常規(guī)能源的日益枯竭而引起的發(fā)電成本上升和人們環(huán)境意識(shí)的日益增強(qiáng)，一些國(guó)家紛紛開始實(shí)施、推廣光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)。而光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)，也在這種形勢(shì)下迅速得：到發(fā)展。太陽能光伏建筑一體化是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念；

10、在建筑結(jié)構(gòu)表面鋪設(shè)太陽能電池以提供電力[4]。可以說在眾多太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)是值得期待的一項(xiàng)技術(shù)。</p><p>　　光伏建筑一體化在實(shí)際應(yīng)用中具有以下特點(diǎn)： </p><p>　?。?）并網(wǎng)系統(tǒng)光伏陣列安裝在閑置的建筑物屋頂或墻面上，無需占用土地或增建其它基礎(chǔ)設(shè)施，適用于人口密集的城市，這對(duì)于土地昂貴的城市建筑尤其重要。</p><p>

11、;　?。?）所發(fā)電能饋入電網(wǎng)，省掉蓄電池，節(jié)省建設(shè)投資與維護(hù)費(fèi)用，從而使發(fā)電成本大為降低。提高了系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間和防止蓄電池的二次污染。</p><p>　?。?）分布式建設(shè)可原地發(fā)電、原地用電，使輸電成本和損耗變得最小。在一定距離范圍內(nèi)可以節(jié)省常規(guī)電網(wǎng)的投資。</p><p>　　（4）本地發(fā)供電，進(jìn)出電網(wǎng)靈活。夏季由于大量制冷設(shè)備的使用，形成電網(wǎng)用電高峰。而這時(shí)也是光伏陣列發(fā)電最多

12、的時(shí)候。BIPV系統(tǒng)除保證自身建筑用電外，還可以向電網(wǎng)供電，從而緩解高峰電力需求。 </p><p>　?。?）由于光伏陣列安裝在屋頂和墻壁等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，吸收太陽能，轉(zhuǎn)化為電能，大大降低了室外綜合溫度，減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷，既節(jié)省了能源，又利于保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。 </p><p>　?。?）由于光伏電池的組件模塊化，光伏陣列安裝起來很簡(jiǎn)便，而且可以任意選配發(fā)電容量。</

13、p><p>　　(7)光伏電池組件與建筑物完美結(jié)合，既可發(fā)電又能作為建筑材料和裝飾材料，使物質(zhì)資源充分利用并發(fā)揮多種功能，同時(shí)降低了建設(shè)費(fèi)用；使建筑物科技含量大大提高，減少了光伏系統(tǒng)成本的回收器，增加了“賣點(diǎn)”。</p><p>　　(8) 避免了由于使用一般化石燃料發(fā)電所導(dǎo)致的空氣污染和廢渣污染，這對(duì)于環(huán)保要求嚴(yán)格的今天與未來更為重要。</p><p>　　(9)發(fā)展

14、前途遠(yuǎn)大。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是世界各發(fā)達(dá)國(guó)家在光伏應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，是世界太陽能光伏發(fā)電的主流發(fā)展趨勢(shì)，市場(chǎng)巨大，前景廣闊。</p><p>　　2.2 光伏與建筑相結(jié)合的方式</p><p>　　根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合的方式不同，太陽能光伏建筑一體化可分為兩大類：</p><p>　　2.2.1　建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合</p><p>

15、;　　把封裝好的的光伏組件（平板或曲面板）安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上，再與逆變器、蓄電池、控制器、負(fù)載等裝置相聯(lián)。光伏系統(tǒng)還可以通過一定的裝置與公共電網(wǎng)聯(lián)接。</p><p>　　2.2.2　建筑與光伏器件相結(jié)合</p><p>　　建筑與光伏的進(jìn)一步結(jié)合是將光伏器件與建筑材料集成化。一般的建筑物外圍護(hù)表面采用涂料、裝飾瓷磚或幕墻玻璃，目的是為了保護(hù)和裝飾建筑物。如果用光伏器件代替部分

16、建材，即用光伏組件來做建筑物的屋頂、外墻和窗戶，這樣既可用做建材也可用以發(fā)電，可謂物盡其美。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑物，可把其整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)做成光伏陣列，選擇適當(dāng)光伏組件，既可吸收太陽直射光，也可吸收太陽反射光。目前已經(jīng)研制出大尺度的彩色光伏模塊，可以實(shí)現(xiàn)以上目的，還可使建筑外觀更具魅力[5]。</p><p>　　2.3 光伏建筑一體化對(duì)光伏光伏系統(tǒng)及光伏組件的要求</p><p>　　把光伏

17、器件用做建材，必須具備建材所要求的幾項(xiàng)條件：堅(jiān)固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度等性能。若是用于窗戶、天窗等，則必須能夠透光，就是說既可發(fā)電又可采光。除此之外，還要考慮安全性能、外觀和施工簡(jiǎn)便等因素[6]。光伏建筑一體化對(duì)光伏光伏系統(tǒng)及光伏組件具體有如下要求：</p><p>　　（1）對(duì)光伏組件的要求 </p><p>　　與一般的平板式光伏組件不同，（BIPV）組件既然兼有發(fā)

18、電和建材的功能，就必須滿足建材性能的要求，如：隔熱、絕緣、抗風(fēng)、防雨、透光、美觀，還要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，不易破損，便于施工安裝及運(yùn)輸?shù)?。為了滿足建筑工程的需要，已經(jīng)研制出了多種顏色的太陽電池組件，以供建筑師選擇，使得建筑物色彩與周圍環(huán)境更加和諧協(xié)調(diào)。根據(jù)建筑工程的需要，已經(jīng)生產(chǎn)出多種滿足屋頂瓦、外墻、窗戶等性能要求的太陽電池組件[7]。其外形不單有標(biāo)準(zhǔn)的矩形，還有三角形、菱形、梯形、甚至是不規(guī)則形狀。也可以根據(jù)要求，制作成組件周圍是

19、無邊框的，或者是透光的，接線盒可以不安裝在背面而在側(cè)面。 </p><p>　　（2）對(duì)蓄電池容量的要求</p><p>　　對(duì)于并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，由于不受到蓄電池容量的限制，并且有公共電網(wǎng)作為后盾，確定光伏方陣容量時(shí)，不必像獨(dú)立光伏系統(tǒng)那樣一定要經(jīng)過嚴(yán)格的優(yōu)化設(shè)計(jì)，只要根據(jù)負(fù)載的要求和投資情況經(jīng)過適當(dāng)計(jì)算就可決定[8]。對(duì)于一般家庭使用，通常太陽電池方陣容量的范圍為1~5 千瓦。 </

20、p><p>　　（3）對(duì)電池方陣傾角的要求 </p><p>　　在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中，光伏方陣要盡量朝向赤道傾斜安裝，與水平面之間的傾角要經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算，以達(dá)到光伏方陣輸出的極大性和均衡性[9]。而在并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中，只要考慮光伏方陣輸出的極大性即可。然而在實(shí)際應(yīng)用中，往往因?yàn)橐挠诮ㄖ锿庑蔚男枰?，方陣可能?huì)有各種朝向，傾角也可能從0~900 都有，這就需要光伏和建筑設(shè)計(jì)師共同協(xié)商，兼顧的雙方

21、的需要，妥善解決。 </p><p>　?。?）計(jì)量電表的要求 </p><p>　　家庭使用的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中，光伏方陣所發(fā)出的電能，主要供給用戶負(fù)載使用，多余部分輸入電網(wǎng)，用戶負(fù)載所消耗的電能，也是由光伏方陣和公共電網(wǎng)共同供應(yīng)。原則上可以用一塊電表來進(jìn)行計(jì)量，電網(wǎng)供電時(shí)電表正轉(zhuǎn)，光伏方陣向電網(wǎng)饋電時(shí)電表反轉(zhuǎn)。實(shí)際上由于各國(guó)政府對(duì)于開發(fā)利用新能源大多實(shí)行優(yōu)惠政策，目前太陽能發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)要

22、遠(yuǎn)大于用戶的用電電價(jià)，常常用兩塊電表來分別計(jì)量，所以有“買入”電表和“賣出”電表的區(qū)別。 </p><p>　?。?）逆變和控制器的要求 </p><p>　　太陽電池方陣所發(fā)出的是低壓直流電，要與電網(wǎng)連接，必須變換成220 伏、380 伏甚至更高電壓的交流電，而且對(duì)于電能質(zhì)量如：電壓、波動(dòng)、頻率、諧波和功率因素等參數(shù)都有嚴(yán)格的要求。為了保證電網(wǎng)、設(shè)備和人生安全，還必須配備并網(wǎng)檢測(cè)保護(hù)裝置

23、，如對(duì)于處理：過/欠電壓、過/欠頻率、電網(wǎng)失電（防孤島效應(yīng)）、恢復(fù)并網(wǎng)、直流隔離、防雷和接地、短路保護(hù)、斷路開關(guān)、功率方向保護(hù)等都有明確的規(guī)定。所以逆變和控制器是并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。 </p><p>　　2.4 光伏建筑一體化的整體要求 </p><p><b>　　光伏組件的力學(xué)性能</b></p><p>　　作為普通光伏組件，只要

24、通過IEC61215的檢測(cè)，滿足抗130km/h(2，400Pa)風(fēng)壓和抗25mm直徑冰雹23m/s的沖擊的要求。用做幕墻面板和采光頂面板的光伏組件，不僅需要滿足光伏組件的性能要求，同時(shí)要滿足幕墻的三性實(shí)驗(yàn)要求和建筑物安全性能要求，因此需要有更高的力學(xué)性能和采用不同的結(jié)構(gòu)方式。例如尺寸為1200mm×530mm的普通光伏組件一般采用3.2mm厚的鋼化超白玻璃加鋁合金邊框就能達(dá)到使用要求。但同樣尺寸的組件用在BIPV建筑中，在不

25、同的地點(diǎn)，不同的樓層高度，以及不同的安裝方式，對(duì)它的玻璃力學(xué)性能要求就可能是完全不同的。南玻大廈外循環(huán)式雙層幕墻采用的組件就是兩塊6mm厚的鋼化超白玻璃夾膠而成的光伏組件，這是通過嚴(yán)格的力學(xué)計(jì)算得到的結(jié)果。</p><p>　　(2) 建筑的美學(xué)要求</p><p>　　BIPV建筑首先是一個(gè)建筑，它是建筑師的藝術(shù)品，就相當(dāng)于音樂家的音樂，畫家的一幅名畫，而對(duì)于建筑物來說光線就是他的靈魂，

26、因此建筑物對(duì)光影要求甚高。但普通光伏組件所用的玻璃大多為布紋超白鋼化玻璃，其布紋具有磨砂玻璃阻擋視線的作用。如果BIPV組件安裝在大樓的觀光處，這個(gè)位置需要光線通透，這時(shí)就要采用光面超白鋼化玻璃制作雙面玻璃組件，用來滿足建筑物的功能。同時(shí)為了節(jié)約成本，電池板背面的玻璃可以采用普通光面鋼化玻璃。 　　一個(gè)建筑物的成功與否，關(guān)鍵一點(diǎn)就是建筑物的外觀效果，有時(shí)候細(xì)微的不協(xié)調(diào)都是不能容忍。但普通光伏組件的接線盒一般粘在電池板背面，接線盒較大，很

27、容易破壞建筑物的整體協(xié)調(diào)感，通常不為建筑師所接受，因此BIPV建筑中要求將接線盒省去或隱藏起來，這時(shí)的旁路二極管沒有了接線盒的保護(hù)，要考慮采用其他方法來保護(hù)它，需要將旁路二極管和連接線隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中。比如將旁路二極管放在幕墻骨架結(jié)構(gòu)中，以防陽光直射和雨水侵蝕。 　　普通光伏組件的連接線一般外露在組件下方，BIPV建筑中光伏組件的連接線要求全部隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中[10]。</p><p>　　(3) 建筑結(jié)構(gòu)與光伏

28、組件電學(xué)性能的配合</p><p>　　在設(shè)計(jì)BIPV建筑時(shí)要考慮電池板本身的電壓、電流是否方便光伏系統(tǒng)設(shè)備選型，但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的幾何圖形組成，這會(huì)造成組件間的電壓、電流不同，這個(gè)時(shí)候可以考慮對(duì)建筑立面進(jìn)行分區(qū)及調(diào)整分格，使BIPV組件接近標(biāo)準(zhǔn)組件電學(xué)性能，也可以采用不同尺寸的電池片來滿足分格的要求，以最大限度地滿足建筑物外立面效果。另外，還可以將少數(shù)邊角上的電池片不連接入電路，以滿

29、足電學(xué)要求。</p><p>　　(4) 巧妙利用太陽能的建筑</p><p>　　太陽能為保護(hù)環(huán)境創(chuàng)造了有利條件，于是許多建筑學(xué)家巧妙利用太陽能建造太陽能建筑。 　　</p><p>　　a.太陽能墻：美國(guó)建筑專家發(fā)明太陽能墻，是在建筑物的墻體外側(cè)裝一層薄薄的黑色打孔鋁板，能吸收照射到墻體上的80%的太陽能量。被吸入鋁板的空氣經(jīng)預(yù)熱后，通過墻體內(nèi)的泵抽到建筑物內(nèi)，

30、從而就能節(jié)約中央空調(diào)的能耗。</p><p>　　b.太陽能窗：德國(guó)科學(xué)家發(fā)明了兩種采用光熱調(diào)節(jié)的玻璃窗。一種是太陽能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，白天采集建筑物窗玻璃表面的暖氣，然后把這種太陽能傳遞到墻和地板的空間存儲(chǔ)，到了晚上再放出來；另一種是自動(dòng)調(diào)整進(jìn)入房間的陽光量，如同變色太陽鏡一樣，根據(jù)房間設(shè)定的溫度，窗玻璃或是變成透明或是變成不透明。 　</p><p>　　c.太陽能房屋：德國(guó)建筑師塞多。特

31、霍爾斯建造了一座能在基座上轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤陽光的太陽能房屋。該房屋安裝在一個(gè)圓盤底座上，由一個(gè)小型太陽能電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一組齒輪，使房屋底座在環(huán)形軌道上以每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)3厘米的速度隨太陽旋轉(zhuǎn)。這個(gè)跟蹤太陽的系統(tǒng)所消耗的電力僅為該房太陽能發(fā)電功率的1%，而該房太陽能發(fā)電量相當(dāng)于一般不能轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽能房屋的兩倍。 </p><p>　　(5)光伏一體化建筑的特點(diǎn)：</p><p>　　a. 能夠滿足建筑美學(xué)的要求

32、； 　　</p><p>　　b. 能夠滿足建筑物的采光要求； </p><p>　　c. 能夠滿足建筑的安全性能要求； 　</p><p>　　d. 能夠滿足安裝方便的要求； 　</p><p>　　e. 能夠具有壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)； 　　</p><p>　　f. 具有綠色環(huán)保的效果。</p><p&

33、gt;　　三、光伏建筑一體化的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　3.1 光伏建筑一體化的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　(1)綠色能源。太陽能光伏建筑一體化產(chǎn)生的是綠色能源，是應(yīng)用太陽能發(fā)電，不會(huì)污染環(huán)境。太陽能是最清潔并且是免費(fèi)的，開發(fā)利用過程中不會(huì)產(chǎn)生任何生態(tài)方面的副作用。它又是一種再生能源，取之不盡，用之不竭。</p><p>　　(2) 不占用土地。光伏陣列一般安裝在

34、閑置的屋頂或外墻上，無需額外占用土地，這對(duì)于土地昂貴的城市建筑尤其重要；夏天是用電高峰的季節(jié)，也正好是日照量最大、光伏系統(tǒng)發(fā)電量最多的時(shí)期，對(duì)電網(wǎng)可以起到調(diào)峰作用。</p><p>　　(3)太陽能光伏建筑一體技術(shù)采用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，不需要配備蓄電池，既節(jié)省投資，又不受蓄電池荷電狀態(tài)的限制，可以充分利用光伏系統(tǒng)所發(fā)出的電力。</p><p>　　(4) 起到建筑節(jié)能作用。光伏陣列吸收太陽能轉(zhuǎn)

35、化為電能，大大降低了室外綜合溫度，減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷，所以也可以起到建筑節(jié)能作用。因此，發(fā)展太陽能光伏建筑一體化，可以“節(jié)能減排”。</p><p>　　3.2 光伏建筑一體化的缺點(diǎn)</p><p>　　雖然太陽能光伏建筑一體化有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，并已在世博場(chǎng)館和示范工程上得以運(yùn)用，但光伏建筑還未進(jìn)入尋常百姓家，成片使用該技術(shù)的民宅社區(qū)并未出現(xiàn)。這是由于太陽能光伏建筑

36、一體化存有兩大問題：</p><p>　　一是太陽能光伏建筑一體化建筑物造價(jià)較高。一體化設(shè)計(jì)建造的帶有光伏發(fā)電系統(tǒng)的建筑物造價(jià)較高，在科研技術(shù)方面還有待提升。</p><p>　　二是太陽能發(fā)電的成本高。目前太陽能發(fā)電的成本是每度2.5元，比常規(guī)發(fā)電成本每度1元翻倍。</p><p>　　三是太陽能光伏發(fā)電不穩(wěn)定，受天氣影響大，有波動(dòng)性。這是由于太陽并不是一天24小

37、時(shí)都有，因此如何解決太陽能光伏發(fā)電的波動(dòng)性，如何儲(chǔ)電也是亟待解決的問題。</p><p>　　四. 太陽能與建筑一體化市場(chǎng)前景</p><p>　　4.1光伏建筑一體化的市場(chǎng)前景</p><p>　　一體化市場(chǎng)前景在近期召開的第八屆中國(guó)國(guó)際住宅產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，建筑節(jié)能受到普遍關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全國(guó)總能耗中，有三分之一是建筑能耗。這當(dāng)中，建筑物空氣溫度調(diào)節(jié)所消耗的能量，要

38、占到建筑物總能耗的55％左右。用空調(diào)和燃煤暖氣來控制室溫，不僅耗能高，且易污染環(huán)境。</p><p>　　太陽能與建筑一體化：主要指太陽能的光熱利用與建筑有機(jī)融合。即在建筑規(guī)劃初期，就把太陽能產(chǎn)品作為房屋建設(shè)的一種元素考慮進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)其與建筑的同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收和同步后期管理等，從而達(dá)到降低建筑能耗的目的。</p><p>　　太陽能作為清潔的可再生能源日益被業(yè)界所重視。太陽能與建

39、筑一體化，作為太陽能產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新增長(zhǎng)點(diǎn)，展現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)潛力。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人給記者算了這樣一筆賬：同樣的建筑，如果都使用太陽能熱利用系統(tǒng)的話，可以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能10％至15％；太陽能熱利用系統(tǒng)進(jìn)入住宅解決方案，將使建筑能耗降低45％左右。對(duì)房地產(chǎn)開發(fā)商來說，在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用太陽能熱利用系統(tǒng)，每平方米造價(jià)只會(huì)增加20元至70元。 ­</p><p>　　我國(guó)有豐富的太陽能資源，有三分之二以上的地

40、區(qū)年日照時(shí)數(shù)在2200小時(shí)以上。如此充足的光照，使我國(guó)大部分地區(qū)都具備太陽能與建筑一體化的自然條件。 </p><p>　　去年4月，國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)的《推進(jìn)全國(guó)太陽能熱利用工作實(shí)施方案》中指出，我國(guó)即將制定太陽能熱水器的強(qiáng)制安裝政策。各地也針對(duì)太陽能與建筑一體化項(xiàng)目，出臺(tái)了相應(yīng)規(guī)定和資金補(bǔ)貼政策。云南、山東、深圳等地有關(guān)部門規(guī)定，新建的12層及以下住宅必須應(yīng)用太陽能熱水系統(tǒng)；對(duì)太陽能與建筑一體化應(yīng)用成效明顯、規(guī)模

41、較大、配套政策完善的企業(yè)將優(yōu)先支持，并爭(zhēng)取國(guó)家資金補(bǔ)助。 ­</p><p>　　據(jù)了解，我國(guó)每年新建建筑面積約有20億平方米。《建筑節(jié)能“十五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃》提出，到2015年，全國(guó)家庭太陽能熱水器普及率要達(dá)到20％到30％。這意味著一個(gè)巨大的商機(jī)[11]。</p><p>　　目前，我國(guó)已有四分之一的太陽能企業(yè)進(jìn)入了太陽能與建筑一體化領(lǐng)域。力諾瑞特、皇明等知名太陽能企

42、業(yè)均把太陽能與建筑一體化領(lǐng)域作為今后的重點(diǎn)開拓市場(chǎng)。 ­</p><p>　　“這個(gè)市場(chǎng)若想進(jìn)一步拓展，還有許多問題待解決。”田靈江分析道：現(xiàn)階段我國(guó)太陽能熱利用還處在初級(jí)階段，設(shè)備的核心技術(shù)還有發(fā)展空間。太陽能與建筑一體化技術(shù)上的不足與空白，需要逐一去解決；其次，我國(guó)對(duì)于“太陽能建筑”的準(zhǔn)確定義還處在研究階段，太陽能建筑的標(biāo)準(zhǔn)和體系也不健全。而這些都是太陽能利用列入建筑工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，并作為一個(gè)“專業(yè)”

43、納入建筑體系的前提；此外，建筑開發(fā)企業(yè)作為產(chǎn)品的購(gòu)買者，對(duì)太陽能產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)還有待提高。</p><p>　　對(duì)于進(jìn)入太陽能與建筑一體化領(lǐng)域的企業(yè)，有關(guān)專家的建議是不斷完善產(chǎn)品，加強(qiáng)與市場(chǎng)、建筑企業(yè)、設(shè)計(jì)師的對(duì)接：</p><p>　　企業(yè)作為太陽能熱利用設(shè)備的設(shè)計(jì)者，若想使產(chǎn)品與建筑融為一體，就必須及時(shí)從建筑設(shè)計(jì)單位和建筑企業(yè)那里，獲取其對(duì)設(shè)備要求的相關(guān)信息。不同建筑，對(duì)太陽能產(chǎn)品的性能、

44、外觀等均有不同的設(shè)計(jì)要求，只有根據(jù)這些反饋信息不斷調(diào)整、修正，才能使太陽產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)與建筑的使用達(dá)到統(tǒng)一。真正成為建筑的一個(gè)元素，而不是附加產(chǎn)品。 ­</p><p>　　與此同時(shí)，企業(yè)作為太陽能熱利用設(shè)備的生產(chǎn)者，必須生產(chǎn)出安全、節(jié)能、質(zhì)量過關(guān)、符合建筑壽命的產(chǎn)品，其中的任何一項(xiàng)都是建筑開發(fā)企業(yè)決定是否購(gòu)買的標(biāo)準(zhǔn)。這就要求太陽能企業(yè)加大科研力度，提升產(chǎn)品質(zhì)量。 ­</p>

45、<p>　　田靈江說：“太陽能與建筑一體化是多學(xué)科、多層面參與和合作的綜合性事業(yè)，若想拓展該市場(chǎng)，還需要各個(gè)環(huán)節(jié)的共同努力。現(xiàn)在，太陽能與建筑一體化項(xiàng)目還有很多問題需要解決，但可以肯定的是，隨著內(nèi)外部條件的日趨成熟，這個(gè)綠色產(chǎn)業(yè)前景一片光明?！?#173;</p><p>　　4.2 光伏建筑一體化的未來發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　目前,太陽能光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電在國(guó)外已經(jīng)

46、得到電力部門的認(rèn)可。預(yù)計(jì)50年后,僅太陽能光伏建筑屋頂并網(wǎng)發(fā)電就可提供全世界1/4的電能。國(guó)內(nèi)太陽能光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)的發(fā)展比國(guó)外稍晚了點(diǎn)，但是國(guó)內(nèi)太陽能光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)的發(fā)展具有牢固的技術(shù)基礎(chǔ)，發(fā)展比較穩(wěn)重?？偟膩碚f太陽能光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)太陽能光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)更加智能化、多元化，發(fā)電成本降低。</p><p>

47、;　　圖4-1 智能化太陽能房屋結(jié)構(gòu)演示圖</p><p>　　(2)太陽能光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)與建筑更加美觀的融合</p><p>　　圖4-2 與建筑高度融合的光伏發(fā)電系統(tǒng)</p><p>　?。?）太陽能一體化建筑標(biāo)準(zhǔn)成為主導(dǎo)光伏建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，而不像現(xiàn)在依附于建筑標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　圖4-3 標(biāo)準(zhǔn)化的太陽能建筑</p&g

48、t;<p>　?。?）太陽能光伏建筑一體化組件由白天發(fā)電、美化建筑的原始功能,向夜間發(fā)光裝飾建筑的多媒體化發(fā)展。</p><p>　　圖4-4 多媒體樓宇結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　?。?）太陽能光伏建筑一體化組件實(shí)現(xiàn)建筑室內(nèi)透光率的可變性，調(diào)節(jié)室內(nèi)的采光。</p><p>　　圖4-5 可變透光率太陽能建筑實(shí)現(xiàn)原理圖</p><

49、p><b>　　五.結(jié)束語</b></p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在建筑物消耗的能量大約占總能耗的一半以上，美國(guó)提出的目標(biāo)是新建的建筑物要減少能源消耗50%，并逐步對(duì)現(xiàn)有的1500 萬座建筑物進(jìn)行改造，使其減少能耗30%。其中重要的措施之一就是推廣光伏與建筑相結(jié)合的屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)?！　‘?dāng)然，光伏發(fā)電和建筑原來是完全互不相關(guān)的兩個(gè)不同的領(lǐng)域，要將兩者結(jié)合在一起，還有很多問題需要解決。

50、但是隨著科技的進(jìn)步，太陽能光伏建筑一體化新產(chǎn)品還將不斷涌現(xiàn)，光伏系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，將促使其價(jià)格進(jìn)一步下降，光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合將成為光伏應(yīng)用最重要的領(lǐng)域之一，也將為越來越多的建筑師所接受并實(shí)際使用。作為龐大的建筑產(chǎn)業(yè)與潛力巨大的光伏發(fā)電結(jié)合點(diǎn)的太陽能光伏建筑一體化技術(shù)，是光伏系統(tǒng)的應(yīng)用由偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)進(jìn)入城市的重要標(biāo)志，有著十分廣闊的發(fā)展前景。 作為中國(guó)第二屆光伏畢業(yè)生，我知道中國(guó)的光伏之路會(huì)很長(zhǎng)，會(huì)任重而道遠(yuǎn)，而我相信所有從事光伏行業(yè)的

51、人們會(huì)我和我一樣執(zhí)著。前進(jìn)。</p><p><b>　　六．致謝</b></p><p>　　在本次論文設(shè)計(jì)過程中，xx老師對(duì)該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，老師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)

52、的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。</p><p>　　在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。</p><p><b>　　七、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]云端．國(guó)外太陽能利用狀況[J]．建筑，200

53、8，（5）． ­</p><p>　　[2]王乃粒．日趨看好的家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)[J]．世界科學(xué)，2007，（1）． ­</p><p>　　[3]朱棣文．太陽神計(jì)劃[J]．世界科學(xué)，2008，（1）． ­</p><p>　　[4]鐘昂．太陽能部落面臨大考驗(yàn)[J]．中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，2007­</p><p&

54、gt;　　[5]周篁. 美國(guó)有關(guān)可再生能源和節(jié)能情況考察報(bào)告. 可再生能源,2007, 25(1): 98-101</p><p>　　[6]pv news, 2008, 27(3)</p><p>　　[7]王斯成. 我國(guó)光伏發(fā)電有關(guān)問題研究. 中國(guó)能源,2007, (2):7-11</p><p>　　[8]許洪華. 深圳國(guó)際園林花卉博覽園1mwp并網(wǎng)光伏

55、電站系統(tǒng)描述及效益分析. 第八屆全國(guó)光伏會(huì)議暨中日光伏論壇論文集,2004,31-36</p><p>　　[9]董密,羅安. 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的設(shè)計(jì)與控制方法. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2006,30(20):97-102</p><p>　　[10]周德佳. 單級(jí)式三相光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)理論與應(yīng)用研究. 北京:清華大學(xué), 2008</p><p>　　[11