建設(shè)光伏一體化的研究分析報(bào)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(yáng)板
四、建筑光伏一體化在智慧城市中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
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(duì)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(shè)備初投資有待降低
2、發(fā)電效率有待提高
六、結(jié)語(yǔ)
……
建設(shè)光伏一體化的研究分析報(bào)告

隨著城市化進(jìn)程快速推進(jìn)，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(dǎo)致了能源危機(jī)、環(huán)境污染等嚴(yán)重問題。因此，大規(guī)模利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉匆呀?jīng)成為國(guó)際共識(shí)，太陽(yáng)能具有清潔、豐富、分布廣和取之不盡用之不竭的特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。
建筑光伏一體化將光伏組件與建筑結(jié)合，不僅充分利用建筑表面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電，而且顯著提高維護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能來減少建筑物的空調(diào)負(fù)荷，使建筑從耗能型向能源補(bǔ)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(shù)在指揮城市中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì)。
一、建筑光伏一體化的定義
我國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專委會(huì)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(shè)備，
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驗(yàn)的方法對(duì)不同女兒墻高度下平屋面陣列光伏板上風(fēng)荷載分布進(jìn)行分析。結(jié)果表面：對(duì)于平屋面上光伏板，無女兒墻時(shí)，光伏板距屋面邊緣越近時(shí)，其整體體型系數(shù)所承受的風(fēng)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(fēng)吸力。
2、光伏幕墻。光伏幕墻是將光伏組件與建筑幕墻相結(jié)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(yáng)能的最佳傾斜角度，發(fā)電率不高。針對(duì)光伏幕墻，很多研究人員進(jìn)行了相關(guān)研究。Hachem等研究了折疊式光伏幕墻設(shè)計(jì)對(duì)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(dá)56%。當(dāng)光伏覆蓋率增加到立面表面積的2/3時(shí)，發(fā)電量可以達(dá)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(fù)荷的增加，同時(shí)顯著減少了眩光發(fā)生。Shahrestani等通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法來評(píng)估自然通風(fēng)光伏外墻系統(tǒng)的能量和熱性能，結(jié)果表面：即使東南外墻有約31%的遮陽(yáng)陰影，光伏立面系統(tǒng)的通風(fēng)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(yáng)的研究案例中，通風(fēng)將光伏幕墻系統(tǒng)的效率提高多達(dá)4%。Lau等建立CFD仿真模型來預(yù)測(cè)各種光伏幕墻系統(tǒng)和環(huán)境條件下的電池溫度，結(jié)果表面：當(dāng)?shù)撞康娜肟陂_口擴(kuò)大時(shí)，BIPV表面溫度顯著下降；當(dāng)迎角大于60度時(shí)，溫度急劇下降約15℃；將氣腔深度從30mm改變到200mm,可以實(shí)現(xiàn)更低的PV電池溫度；通過BIPV的適當(dāng)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)電效率15%的輸出增加。
3、光伏遮陽(yáng)板。光伏遮陽(yáng)板將光伏組件與遮陽(yáng)裝置集成在一起，發(fā)電的同時(shí)通過其遮陽(yáng)效果降低室內(nèi)冷負(fù)荷。Bahr基于成本效益方法來尋找光伏百葉窗最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。Gao等研究了高層建筑光伏遮陽(yáng)百葉窗的應(yīng)用，利用可變樞軸三_度實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)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(dòng)光伏遮陽(yáng)板的能源效率�？梢苿�(dòng)的BIPV遮陽(yáng)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(yáng)模式相比，可移動(dòng)的BIPV遮陽(yáng)系統(tǒng)的建筑熱負(fù)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(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1、充分利用城市空間。與傳統(tǒng)的太陽(yáng)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(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電，這對(duì)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(shù)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(hù)結(jié)構(gòu)，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(xué)完美融合，是智慧城市中的高樓大廈傳達(dá)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(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作時(shí)不會(huì)震動(dòng)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(duì)城市熱環(huán)境的破壞。
4、對(duì)城市電網(wǎng)起到調(diào)峰的作用。城市用電高峰在夏季，同時(shí)也是日照量最大和光伏系統(tǒng)發(fā)電量最多的時(shí)期，當(dāng)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(dāng)前僅顯示1774字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《建設(shè)光伏一體化的研究分析報(bào)告》）