建設光伏一體化的研究分析報告

目錄/提綱：……
一、建筑光伏一體化的定義
二、建筑光伏一體化發(fā)電系統(tǒng)的分類
三、建筑光伏一體化的安裝類型
1、光伏屋頂
2、光伏幕墻
3、光伏遮陽板
四、建筑光伏一體化在智慧城市中的應用優(yōu)勢
1、充分利用城市空間
2、提升城市建筑美感
3、適合城市的綠色能源
4、對城市電網(wǎng)起到調(diào)峰的作用
五、建筑光伏一體化的發(fā)展障礙
1、設備初投資有待降低
2、發(fā)電效率有待提高
六、結語
……
建設光伏一體化的研究分析報告

隨著城市化進程快速推進，能源需求不斷上漲，約80%的能源依賴于化石燃料，建筑行業(yè)的能源需求占30%以上，大量使用化石燃料導致了能源危機、環(huán)境污染等嚴重問題。因此，大規(guī)模利用太陽能、風能、潮汐能、地熱能等可再生能源已經(jīng)成為國際共識，太陽能具有清潔、豐富、分布廣和取之不盡用之不竭的特點而受到廣泛關注。
建筑光伏一體化將光伏組件與建筑結合，不僅充分利用建筑表面進行現(xiàn)場發(fā)電，而且顯著提高維護結構隔熱性能來減少建筑物的空調(diào)負荷，使建筑從耗能型向能源補充性轉(zhuǎn)變，發(fā)展?jié)摿薮蟆１疚慕榻B建筑光伏一體化的定義、發(fā)電系統(tǒng)分類、安裝類型及其研究現(xiàn)狀，闡述了該技術在指揮城市中的應用優(yōu)勢和發(fā)展趨勢。
一、建筑光伏一體化的定義
我國可再生能源學會光伏專委會建議用光伏建筑代替建筑光伏一體化的廣泛定義。BMPV可分為兩大類：一類是傳統(tǒng)建筑上附加光伏，即在建筑物表面安裝光伏發(fā)電設備，
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驗的方法對不同女兒墻高度下平屋面陣列光伏板上風荷載分布進行分析。結果表面：對于平屋面上光伏板，無女兒墻時，光伏板距屋面邊緣越近時，其整體體型系數(shù)所承受的風荷載越大；女兒墻高度的增加可以有效減小平屋面光伏板所受到的風吸力。
2、光伏幕墻。光伏幕墻是將光伏組件與建筑幕墻相結合，用光伏發(fā)電玻璃代替普通的幕墻材料，使光伏幕墻具有發(fā)電和建筑特性。光伏幕墻比光伏屋頂有更多可利用的面積，但光伏幕墻偏離了收集太陽能的最佳傾斜角度，發(fā)電率不高。針對光伏幕墻，很多研究人員進行了相關研究。Hachem等研究了折疊式光伏幕墻設計對多層建筑能源性能的提升。與作為參考的平坦朝南立面相比，集成在50%折疊板狀立面表面的光伏系統(tǒng)發(fā)電量可增加多達56%。當光伏覆蓋率增加到立面表面積的2/3時，發(fā)電量可以達到參考系數(shù)的2.8倍。通過提高光伏電池板的透明度，可以緩解熱負荷的增加，同時顯著減少了眩光發(fā)生。Shahrestani等通過實驗和數(shù)值模擬相結合的方法來評估自然通風光伏外墻系統(tǒng)的能量和熱性能，結果表面：即使東南外墻有約31%的遮陽陰影，光伏立面系統(tǒng)的通風也可以是系統(tǒng)的年發(fā)電量增加2%以上；在東南外墻沒有遮陽的研究案例中，通風將光伏幕墻系統(tǒng)的效率提高多達4%。Lau等建立CFD仿真模型來預測各種光伏幕墻系統(tǒng)和環(huán)境條件下的電池溫度，結果表面：當?shù)撞康娜肟陂_口擴大時，BIPV表面溫度顯著下降；當迎角大于60度時，溫度急劇下降約15℃；將氣腔深度從30mm改變到200mm,可以實現(xiàn)更低的PV電池溫度；通過BIPV的適當設計，可以實現(xiàn)電效率15%的輸出增加。
3、光伏遮陽板。光伏遮陽板將光伏組件與遮陽裝置集成在一起，發(fā)電的同時通過其遮陽效果降低室內(nèi)冷負荷。Bahr基于成本效益方法來尋找光伏百葉窗最佳設計參數(shù)。Gao等研究了高層建筑光伏遮陽百葉窗的應用，利用可變樞軸三_度實現(xiàn)太陽跟蹤，以獲取最佳旋轉(zhuǎn)角度，很大程度上提高發(fā)電量并減少光伏材料面積和采光期間的眩光。Akbari研究了安裝在窗戶上可移動光伏遮陽板的能源效率�？梢苿拥腂IPV遮陽與在窗戶上安裝、距離窗戶安裝和掛窗安裝的BIPV以及在屋頂上固定安裝PV的無遮陽模式相比，可移動的BIPV遮陽系統(tǒng)的建筑熱負荷分別降低12%、16%、15%和20%，而發(fā)電量超出建筑熱需求分別高出70%、142%、113%和290%。
四、建筑光伏一體化在智慧城市中的應用優(yōu)勢
1、充分利用城市空間。與傳統(tǒng)的太陽能電池板相比，建筑光伏一體化利用閑置的屋頂或外墻立面，無須占用額外土地，充分利用了城市建筑外表面的空間來進行太陽能發(fā)電，這對于人多地少、寸土寸金的大城市具有重要的意義。
2、提升城市建筑美感。隨著技術的不斷革新，各種顏色、材質(zhì)、紋理的光伏組件正在不斷地被研發(fā)使用。光伏組件作為建筑的圍護結構，起到了建筑隔熱和裝飾外墻的作用，將城市建筑節(jié)能和美學完美融合，是智慧城市中的高樓大廈傳達出現(xiàn)現(xiàn)代感和科技感。
3、適合城市的綠色能源。BIPV系統(tǒng)具有清潔、安靜的安全等優(yōu)點，風力發(fā)電機工作時不會震動產(chǎn)生巨大噪聲，不消耗任何燃料，不產(chǎn)生污染物，能夠有效降低對城市熱環(huán)境的破壞。
4、對城市電網(wǎng)起到調(diào)峰的作用。城市用電高峰在夏季，同時也是日照量最大和光伏系統(tǒng)發(fā)電量最多的時期，當公共電網(wǎng)處于用電高峰期，并網(wǎng)的B ……（未完，全文共2791字，當前僅顯示1774字，請閱讀下面提示信息。收藏《建設光伏一體化的研究分析報告》）