太阳能光伏建筑一体化技术综述
光伏建筑一体化技术的发展与应用
光伏建筑一体化技术的发展与应用一、引言随着可再生能源的重要性日益凸显，光伏建筑一体化技术作为一种创新的解决方案，正在迅速发展。
本文将探讨光伏建筑一体化技术的发展历程、应用领域以及未来展望。
二、光伏建筑一体化技术的发展历程光伏建筑一体化技术是将太阳能电池板与建筑物的外立面、屋面等进行紧密结合，实现建筑的同时发电。
这一技术的发展可以追溯到20世纪70年代，当时的太阳能电池板仅仅作为可再生能源的一个结果。
然而，随着对可持续发展的关注和对环境问题的日益重视，光伏建筑一体化技术逐渐受到更多的关注和投资。
在过去几十年中，该技术取得了显著的进展，包括效率的提高、成本的下降以及材料的多样化。
这些进展使得光伏建筑一体化技术成为可持续建筑领域的一个重要组成部分。
三、光伏建筑一体化技术的应用领域光伏建筑一体化技术在各个领域的应用潜力巨大。
首先，光伏建筑一体化技术可以应用于新建筑物的设计与建造过程中。
通过在建筑物的外墙、屋面等部位安装太阳能电池板，可以实现建筑外观与功能的有机结合，同时也提供了可再生能源的发电能力。
其次，光伏建筑一体化技术还可以用于既有建筑物的改造与升级。
通过对现有建筑物的外立面、屋面进行改造，引入太阳能电池板等设备，可以实现对建筑物的能源利用效率的提升，降低建筑物的能耗。
另外，光伏建筑一体化技术还可以应用于城市规划与设计中。
在城市中，通过采用光伏建筑一体化技术，可以将太阳能电池板纳入到建筑物的整体规划中，将其作为一种可再生能源的重要组成部分。
这样的设计可以在城市中形成一个相互配合、互为补充的能源网络，实现能源的高效利用。
四、光伏建筑一体化技术的未来展望随着技术的不断进步和创新，光伏建筑一体化技术在未来有着广阔的发展前景。
一方面，随着太阳能电池板的效率不断提高和成本的降低，光伏建筑一体化技术将更加具有经济实用性，吸引更多的建筑师和开发商采用。
另一方面，光伏建筑一体化技术的应用领域将进一步扩大。
除了传统的建筑外装修和能源改造，光伏建筑一体化技术还有望在智能建筑、车棚、公共设施等领域发挥重要作用。
太阳能光伏技术的建筑一体化设计
太阳能光伏技术的建筑一体化设计第一章：引言随着全球对可再生能源需求的不断增长，太阳能光伏技术作为一种环境友好的能源解决方案得到了广泛的关注和应用。
与传统的太阳能发电系统相比，太阳能光伏技术的建筑一体化设计将太阳能电池板融入到建筑中，不仅能够为建筑提供清洁的能源，还能够为建筑带来更多的功能和价值。
本文将探讨太阳能光伏技术的建筑一体化设计在建筑行业中的应用和发展前景。
第二章：太阳能光伏技术的建筑一体化设计概述太阳能光伏技术的建筑一体化设计是将太阳能光伏系统与建筑的设计和施工过程相结合，将太阳能电池板融入到建筑中的过程。
这种设计理念使得建筑本身具备了太阳能发电的能力，大大提高了太阳能的利用效率。
太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以在不影响建筑美观和功能的前提下，为建筑提供清洁能源，并减少对传统能源的依赖。
第三章：太阳能光伏技术的建筑一体化设计应用案例根据不同的建筑类型和需求，太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以有多种不同的应用方式。
以下是一些典型的应用案例：1. 太阳能光伏建筑立面设计：通过在建筑外墙上安装太阳能电池板，将太阳能利用最大化，同时也起到了保护建筑内部温度的作用。
这种设计在城市热岛效应的缓解和建筑节能方面有着重要的作用。
2. 太阳能光伏屋顶设计：利用建筑的屋顶进行太阳能光伏板的布置和安装，可以为建筑提供清洁能源，并实现建筑自给自足。
这种设计在住宅小区和商业建筑中广泛应用。
3. 太阳能光伏整体建筑设计：通过将太阳能电池板融入到建筑的整体设计中，使建筑本身成为一个能源发生器。
这种设计不仅能够满足建筑的能源需求，还能够将多余的能源输出到电网上，实现能源的共享和回收利用。
第四章：太阳能光伏技术的建筑一体化设计优势太阳能光伏技术的建筑一体化设计具有许多优势，包括但不限于以下几点：1. 环保节能：太阳能是一种清洁、可再生的能源，通过将太阳能光伏系统与建筑一体化设计相结合，可以为建筑提供大部分甚至全部的能源需求，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和碳排放。
光伏建筑一体化技术的应用分析
光伏建筑一体化技术的应用分析随着现代城市化进程的加快，能源问题日益成为人们关注的焦点。
人们越来越迫切地需要一种能够节约能源、环保绿色、可持续发展的能源形式。
在能源危机的背景下，光伏建筑一体化技术的应用成为一种强有力的解决方案。
所谓光伏建筑一体化技术，就是将太阳能电池板集成到建筑中，实现建筑和太阳能的智能化融合，从而实现建筑节能和可再生能源的利用。
光伏建筑一体化技术的应用不仅可以降低建筑的能耗，还可以减少建筑材料的使用，节约资源，降低建筑成本，提高建筑的实际使用寿命。
一、光伏建筑一体化技术现状光伏建筑一体化技术由于其具有良好的节能环保、可持续发展的特点，在全球范围内得到了广泛的应用。
据统计，截至2019年底，全球共有7000多个光伏建筑项目已经建成，光伏建筑容量总计超过240MW。
尤其是在欧美等发达国家，光伏建筑一体化技术的应用已经相当成熟，其中以德国、美国、日本等国家的光伏建筑项目最为活跃。
二、光伏建筑一体化技术的优点1、光伏建筑节能由于光伏建筑一体化技术可以将太阳能转换为电能进行利用，因此可以降低建筑的能耗，实现建筑节能。
光伏建筑一体化技术在冬季可以通过吸收太阳辐射来增加室温，减少暖气设备的使用；在夏季可以反射太阳辐射来降低室温，减少空调设备的使用。
另外，光伏建筑一体化技术还可以通过集热器将太阳能转化为热能，为建筑供暖和生活用水。
2、环保绿色光伏建筑一体化技术可以转化太阳能为电能，使用的是一种绿色清洁的能源，不会产生任何的污染物。
同时，由于可以降低建筑能耗，也可以减少环境污染和碳排放量。
因此，光伏建筑一体化技术的应用可以为城市的环境维护和节能减排做出贡献。
3、可持续发展光伏建筑一体化技术的应用可以大量减少建筑材料的使用，节约资源；可以利用可再生的太阳能，实现能源的可持续发展。
随着科技的不断改进与升级，光伏建筑一体化技术的应用将会越来越广泛，实现城市的低碳化和可持续发展将更具有现实意义和价值。
三、光伏建筑一体化技术的应用前景光伏建筑一体化技术在国内尚未得到广泛应用，但是随着国家节能环保政策的不断推进与加强，光伏建筑一体化技术的应用前景将会越来越广阔。
光伏建筑一体化
光伏建筑一体化光伏建筑一体化是指将光伏发电系统与建筑物的设计、建造和运营相结合，将光伏发电设备整合到建筑物的外立面、屋顶、遮阳设施等部位，使建筑物具备发电功能，同时保持建筑的美观和功能。
光伏建筑一体化的具体实现方式包括以下几个方面：1. 外立面光伏建筑一体化：将光伏组件安装在建筑物的外墙表面，利用太阳能将光能转化为电能。
这种方式可以利用建筑物的立面空间，实现光伏发电和建筑外观的有机结合。
2. 屋顶光伏建筑一体化：将光伏组件安装在建筑物的屋顶上，利用太阳能进行发电。
这种方式可以最大限度地利用建筑物的屋顶空间，将其转化为发电设备的安装面。
3. 遮阳光伏建筑一体化：将光伏组件安装在建筑物的遮阳设施上，如阳台、雨棚、遮阳板等。
这种方式可以实现遮阳和发电的双重功能，兼顾建筑物的舒适性和能源利用。
4. 窗户光伏建筑一体化：将光伏组件嵌入建筑物的窗户中，利用太阳能进行发电。
这种方式可以利用建筑物的窗户面积，实现发电和采光的双重效果。
光伏建筑一体化的优势包括：1. 节约土地资源：将光伏发电系统整合到建筑物中，不需要额外的土地或场地，节约了土地资源的利用。
2. 提高建筑能源利用效率：光伏建筑一体化可以将太阳能直接转化为电能，提高建筑的能源利用效率，降低能源消耗。
3. 美化建筑外观：光伏组件可以与建筑外观进行有机结合，不仅实现了发电功能，还可以美化建筑物的外观。
4. 减少建筑物的碳排放：光伏发电是一种清洁能源，使用光伏建筑一体化可以减少建筑物的碳排放，降低对环境的影响。
总之，光伏建筑一体化是将光伏发电系统与建筑物相结合，实现发电和建筑功能的有机融合。
它是可持续发展和绿色建筑的重要组成部分，具有广阔的应用前景。
建筑光伏一体化报告
1 建筑一体化光伏系综述
1.2什么是建筑一体化光伏系统
该项目的最大特点是在保持原有现代建筑平面功能布局不变的前提下，引入极具未来感的设 计元素，建筑物幕墙BIPV组件采用龙甲式设计，将不同形状、颜色、透光率的太阳能薄膜组件搭 配使用，并依据采光、遮阳、通风等功能需求进行整体设计。这种设计从建筑美学角度出发，彰 显建筑的特色和新颖，为现代绿色建筑构建无限的可能与活力。
1 建筑一体化光伏系统综述
1.1使用建筑一体化光伏系统的原因
目前,我国建筑面积已达到约 500亿 m2,每年以 20亿 m2的速度增加 , 预计到 2020年还将新 增300亿 m3。从数量上讲 , 建筑能耗已接近全社会总能耗的1/3, 并且随着我国城市化进程的加快 ,建筑能耗将继续保持增长趋势。加快可再生能源在建筑领域中的规模化应用 , 是降低建筑能耗、 调整建筑用能结构的主要措施之一。
太阳能光伏发电系统作为建筑电源系统或多能互补的建筑能源系统, 如何与建筑有机结合, 是光伏技术工程化应用必须解决的问题 。太阳能光伏建筑一体化提出了一个“建筑物产生能源 ”的概念,实现建筑物与光伏发电的集成化, 成为建筑一体化应用技术的热点和方向。
1 建筑一体化光伏系统综述
1.2什么是建筑一体化光伏系统（以汉能总部为例）
THE SOLAR BUILDING
2 独立光伏发电系统
2.3独立式光伏发电系统与建筑结合的一种研究应用方向
独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。现有的独立式建筑光伏发电系统的研究应用方向 多为：为偏远地区与战乱地区通过小型光伏发电系统提供基本用电的技术性与经济性分析。
太阳能光伏建筑一体化研究现状综述
的发展 趋 势 ， 已受到各 国工程 界 的普遍 关 注。 首先介 绍 了光伏 发 电 原理 、 光 伏 电池 常见 种 类 ， 随后 介 绍 了光伏模 块 的一般 冷却 方 式 ， 重 点介 绍 了光伏 建 筑一体化 的 实现 方 式 ， 最后 简单介 绍 了国 内外光伏 建 筑
一
体化应 用现状及 前 景展 望 ， 并对今后 需要 重 点研 究 的 问题提 出了相 关建 议 。 太 阳能 ，光伏墙 ，一体 化
第２ ９卷第 ５期
２ ０ １ ３年 １ ０月
结
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工
程
师
Ｖｏ １ ． ２ ９． Ｎｏ． ５ Ｏｃ ｔ ．２ Ｏ１ ３
Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｓ
太 阳 能 光 伏 建 筑 一 体 化 研 究 现 状 综 述
章 红梅 师振 华 刘 松 董金 芝
（ 同济大学结 构工程与防灾研究所 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ２和环 境 污染 日益严 重 的今 天 ， 发 展 绿 色环 保 的 可再 生 能 源技 术 已是 全世 界 的
当务之 急 ， 光伏 建 筑一体 化就 是 目前 最有前 景 的一种合 理 利 用太 阳能 的可再 生 能源技 术 ， 符 合绿 色建筑
关 键词
Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ・ ・ ｏ ｆ － ｔ ｈ ｅ — － ａ ｒ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｏ ｌ ａ ｒ Ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ
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太阳能光伏建筑一体化
• 3)太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投资， 又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。
• (4) 起到建筑节能作用。光伏阵列吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合 温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，所以也可以起到建筑节能作用。因此， 发展太阳能光伏建筑一体化，可以“节能减排”。
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太阳能建筑一体化存在的问题
• （1）造价较高。太阳能光伏建筑一体化建筑物造价较高。一体化设计建造的带有光伏发电系统的建筑物造 价较高，在科研技术方面还有待提升。
• （2）太阳能发电的成本高 • （3）不稳定。太阳能光伏发电不稳定，受天气影响大，有波动性。
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太阳能建筑一体化适用的对象
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• 其优点： （1）太阳能电池的部分可以省去屋顶瓦，从而可以降低成本，与框架式设置方法
相比可以节约50%的工时 （2）以省去太阳电池下面铺设的屋顶材料，可以减轻屋顶的重量 （3）与平板瓦一样可以最大限度利用屋顶的面积，且外观也很美观
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• （2）建筑幕墙一体型组件：建筑幕墙一体化太阳电池组件适用于高层建筑物。 作为壁材和窗材使用，建筑幕墙一体化太阳电池组件可分为：玻璃壁 式建筑幕墙一体化太阳 电池组件、金属壁式建 筑幕墙一体化太阳电池 组件等。
二、太阳能光伏建筑一体化的优点
• （1）绿色能源。太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电， 不会污染环境。太阳能是最清洁并且是免费的，开发利用过程中不会产生任何生 态方面的副作用。它又是一种再生能源，取之不尽，用之不竭。
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• （2） 不占用土地。光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上，无需额外占用土 地，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；夏天是用电高峰的季节，也正好是日 照量最大、光伏系统发电量最多的时期，对电网可以起到调峰作用。
光伏建筑一体化科普
光伏建筑一体化科普
光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaics，简称BIPV）是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。
依据建设地点的地理、气候条件、建筑功能、周围环境等因素进行规划设计，确定建筑布局、朝向、间距、群体组合和空间环境，将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。
根据光伏方阵与建筑结合的方式不同可分为两大类：
- 第一类是光伏方阵与建筑的结合（BAPV），这种方式是将光伏方阵安装在已有建筑的屋顶、墙面等结构上，不影响原有建筑物的功能。
- 第二类是光伏方阵与建筑的集成（BIPV），这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分，如光电瓦屋顶、光电幕墙、光电采光顶、建筑阳台光伏栏板、公共设施停车屋顶等。
BIPV不同于光伏系统附着在建筑上（BAPV：BuildingAttachedPV）的形式。
二者同时设计和施工，光伏发电组件成为建筑材料的一部分，同时具备发电和建材的双重功能，形成光伏与建筑的统一体。
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太阳能光伏建筑一体化技术综述
作者：陈亚爱王亮
来源：《城市建设理论研究》2013年第15期
摘要：太阳能光伏建筑一体化技术已越来越多地应用于新型节能建筑领域。
该技术的应用不仅可有效地为建筑物提供部分电能，同时相对于传统火力发电具有无污染、无燃料等明显优势。
论文在对现有的太阳能光伏建筑一体化技术应用成果进行分析、总结和系统化的基础上，分别从太阳能光伏建筑一体化系统组成、设计、经济效益等多个方面进行了归纳，并针对国内现状提出见解，为太阳能光伏建筑一体化技术的应用提供参考。
Review of Building Attached Photovoltaic technology
Chen yaaiWang liang
( North China University of Technology,Mechanical Engineering)
Abstract: BAPV(Building Attached Photovoltaic) technology has been more and more applied in the field of new energy-saving building. BAPV technology not only can effectively provide part of the electric power building, at the same time compared with traditional coal-fired power has no pollution, no obvious advantages such as feed of fuel. The thesis is on the existing solar building integrated technology application results analysis, summary and systematic basis, respectively from the system composition, design, economic benefits, and other aspects were summarized, and the domestic situation, put forward some opinions for solar photovoltaic building integrated technology the application to provide reference.
关键词：太阳能;光伏建筑；一体化;节能；
中图分类号：TK511文献标识码： A 文章编号：
1.前言
太阳能作为一种新的能源，越来越多地应用于发电、热水系统等领域中。
而光伏发电作为太阳能一种主要的应用形式，其拥有可靠、无噪声、无污染、无需消耗燃料、可方便地与建筑物相结合等优点，使光伏建筑一体化技术越来越多地应用在智能化建筑物中，为建筑物提供清洁、可再生的能源。
1986年，世界能源组织提出“太阳能光伏建筑一体化”的概念。
中国翻译过来被称为“BIPV”(Building Integrated Photovoltaic)，其通常的意义为集成到建筑物上的太阳能光伏发电系统。
目前在中国，对“BIPV”具有广义和狭义两种理解。
广义的理解，安装在所有建筑物上的太阳能光伏发电系统均称为“BIPV”。
狭义的理解，与建筑物同时设计、同时施工、同时安装并与建筑物完美结合的太阳能光伏发电系统才能称之为“BIPV”。
由于二者容易混淆，在建筑系统中，我国将广义的方式称为“BAPV”(Building Attached Photovoltaic),而将狭义的方式称为“BIPV”加以区分[1][2][16]。
2.太阳能光伏建筑一体化技术发展现状
在我国内，“安装型”太阳能光伏建筑一体化系统又被称为BAPV（Building Attached Photovoltaic），具有造价低、效率高的特点，其主要形式是在建筑物屋顶安装太阳能电池板[1][4][5][7][8][9][10]。
该系统在国内主要应用于大型厂房等屋顶面积较大的光伏建筑一体化系统中，如：京东方8代线产房、珠海东澳文化中心等。
“构件型”和“建材型”太阳能光伏建筑一体化系统在国内又被称为BIPV(Building Integrated Photovoltaic)，即狭义上的BIPV。
“构件型”和“建材型”太阳能光伏系统造价较高、效率一般，但与建筑结合较好，比较美观；“构件型”系统其主要形式是光伏组件构成的雨棚构件、栏板构件等；“建材型”系统其主要形式为光伏瓦、光伏砖等[1][4][7][8][9][10][12]。
该系统通常应用于办公楼等综合建筑体，如：首都博物馆新馆、国家体育馆等。
本文从广义的太阳能光伏建筑一体化技术出发，着重对现有的应用成果进行综述。
3.太阳能光伏建筑一体化系统的组成
光伏建筑一体化系统主要由光伏阵列、光伏接线箱、蓄电池、光伏逆变器等设备组成。
根据文献[3]中规定，光伏系统主要有两种类型，即并网光伏系统和独立光伏系统,其组成形式如图1及图2所示。
由于独立光伏系统造价较高，蓄电池占用空
间较大，且结合我国电网的实际情况，城市中光伏建筑一体化系统基本选用的是并网光伏系统中的无逆流无存储装置的系统。
在我国偏远山区，由于电网不发达或不稳定，一般采用独立光伏系统中的无逆流有存储装置的系统。
3.1光伏阵列
光伏阵列中的光伏电池将光子能量转换成电能，通过控制器和逆变器向建筑物内的电网输送电能。
光伏电池作为光伏阵列的基本组成部分，现
阶段在建筑物上应用的产品主要有硅太阳电池和化合物电池两种。
硅太阳电池主要分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池几种。
化合物电池主要由碲化镉太阳电池和铜铟镓硒薄膜太阳电池组成。
表1列出了各种太阳电池性能。
表1 光伏电池性能对比
由表1可以看出，现阶段硅太阳电池的应用明显要好于化合物电池。
单晶硅和多晶硅太阳能电池由于光电转换率较高且价格适中，在我国的光伏建筑一体化系统中得到广大应用。
3.2光伏接线箱
光伏接线箱是指保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置。
该装置能够保障光伏系统在维修、检查时易于分离电路，当光伏系统发生故障时减少停电范围。
3.3.蓄电池
蓄电池是独立型太阳能发电系统和防灾型系统不可缺少的储能部件。
其主要功能是当日照量减少或夜间不发电时补充负荷要求的功率。
当太阳能发电功率下降时，蓄电池可以起缓冲作用，保证电压稳定。
文献[2]总结了在光伏建筑中，目前应用最多的密封型铅酸蓄电池的种类和特征，如表2所示。
3.4.充、放电控制器
充、放电控制器是独立系统中基本的控制电路，其作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池过充电和过放电保护，其原理图如图3所示[5]。
由图3可见，当蓄电池完成充电时，控制器控制K1断开，禁止电流继续流入蓄电池内。
当蓄电池的剩余电量不足时，控制器控制K2断开，停止向负载输出电流。