建设光伏一体化的研究分析报告

目录/提纲：……
一、建筑光伏一体化的定义
二、建筑光伏一体化发电系统的分类
三、建筑光伏一体化的安装类型
1、光伏屋顶
2、光伏幕墙
3、光伏遮阳板
四、建筑光伏一体化在智慧城市中的应用优势
1、充分利用城市空间
2、提升城市建筑美感
3、适合城市的绿色能源
4、对城市电网起到调峰的作用
五、建筑光伏一体化的发展障碍
1、设备初投资有待降低
2、发电效率有待提高
六、结语
……
建设光伏一体化的研究分析报告

随着城市化进程快速推进，能源需求不断上涨，约80%的能源依赖于化石燃料，建筑行业的能源需求占30%以上，大量使用化石燃料导致了能源危机、环境污染等严重问题。因此，大规模利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等可再生能源已经成为国际共识，太阳能具有清洁、丰富、分布广和取之不尽用之不竭的特点而受到广泛关注。
建筑光伏一体化将光伏组件与建筑结合，不仅充分利用建筑表面进行现场发电，而且显著提高维护结构隔热性能来减少建筑物的空调负荷，使建筑从耗能型向能源补充性转变，发展潜力巨大。本文介绍建筑光伏一体化的定义、发电系统分类、安装类型及其研究现状，阐述了该技术在指挥城市中的应用优势和发展趋势。
一、建筑光伏一体化的定义
我国可再生能源学会光伏专委会建议用光伏建筑代替建筑光伏一体化的广泛定义。BMPV可分为两大类：一类是传统建筑上附加光伏，即在建筑物表面安装光伏发电设备，
……（新文秘网http://www.wm114.cn省略632字，正式会员可完整阅读）……　
验的方法对不同女儿墙高度下平屋面阵列光伏板上风荷载分布进行分析。结果表面：对于平屋面上光伏板，无女儿墙时，光伏板距屋面边缘越近时，其整体体型系数所承受的风荷载越大；女儿墙高度的增加可以有效减小平屋面光伏板所受到的风吸力。
2、光伏幕墙。光伏幕墙是将光伏组件与建筑幕墙相结合，用光伏发电玻璃代替普通的幕墙材料，使光伏幕墙具有发电和建筑特性。光伏幕墙比光伏屋顶有更多可利用的面积，但光伏幕墙偏离了收集太阳能的最佳倾斜角度，发电率不高。针对光伏幕墙，很多研究人员进行了相关研究。Hachem等研究了折叠式光伏幕墙设计对多层建筑能源性能的提升。与作为参考的平坦朝南立面相比，集成在50%折叠板状立面表面的光伏系统发电量可增加多达56%。当光伏覆盖率增加到立面表面积的2/3时，发电量可以达到参考系数的2.8倍。通过提高光伏电池板的透明度，可以缓解热负荷的增加，同时显著减少了眩光发生。Shahrestani等通过实验和数值模拟相结合的方法来评估自然通风光伏外墙系统的能量和热性能，结果表面：即使东南外墙有约31%的遮阳阴影，光伏立面系统的通风也可以是系统的年发电量增加2%以上；在东南外墙没有遮阳的研究案例中，通风将光伏幕墙系统的效率提高多达4%。Lau等建立CFD仿真模型来预测各种光伏幕墙系统和环境条件下的电池温度，结果表面：当底部的入口开口扩大时，BIPV表面温度显著下降；当迎角大于60度时，温度急剧下降约15℃；将气腔深度从30mm改变到200mm,可以实现更低的PV电池温度；通过BIPV的适当设计，可以实现电效率15%的输出增加。
3、光伏遮阳板。光伏遮阳板将光伏组件与遮阳装置集成在一起，发电的同时通过其遮阳效果降低室内冷负荷。Bahr基于成本效益方法来寻找光伏百叶窗最佳设计参数。Gao等研究了高层建筑光伏遮阳百叶窗的应用，利用可变枢轴三_度实现太阳跟踪，以获取最佳旋转角度，很大程度上提高发电量并减少光伏材料面积和采光期间的眩光。Akbari研究了安装在窗户上可移动光伏遮阳板的能源效率。可移动的BIPV遮阳与在窗户上安装、距离窗户安装和挂窗安装的BIPV以及在屋顶上固定安装PV的无遮阳模式相比，可移动的BIPV遮阳系统的建筑热负荷分别降低12%、16%、15%和20%，而发电量超出建筑热需求分别高出70%、142%、113%和290%。
四、建筑光伏一体化在智慧城市中的应用优势
1、充分利用城市空间。与传统的太阳能电池板相比，建筑光伏一体化利用闲置的屋顶或外墙立面，无须占用额外土地，充分利用了城市建筑外表面的空间来进行太阳能发电，这对于人多地少、寸土寸金的大城市具有重要的意义。
2、提升城市建筑美感。随着技术的不断革新，各种颜色、材质、纹理的光伏组件正在不断地被研发使用。光伏组件作为建筑的围护结构，起到了建筑隔热和装饰外墙的作用，将城市建筑节能和美学完美融合，是智慧城市中的高楼大厦传达出现现代感和科技感。
3、适合城市的绿色能源。BIPV系统具有清洁、安静的安全等优点，风力发电机工作时不会震动产生巨大噪声，不消耗任何燃料，不产生污染物，能够有效降低对城市热环境的破坏。
4、对城市电网起到调峰的作用。城市用电高峰在夏季，同时也是日照量最大和光伏系统发电量最多的时期，当公共电网处于用电高峰期，并网的B ……（未完，全文共2791字，当前仅显示1774字，请阅读下面提示信息。收藏《建设光伏一体化的研究分析报告》）