风能发电与太阳能发电
风能与太阳能发电
• 这些都迫使人们去寻找新能源。新能源 要同时符合两个条件：
• 一是蕴藏丰富不会枯竭；
• 二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环 境。目前找到的新能源主要有这几种，太 阳能、燃料电池。以及风力发电等。其中， 最理想的新能源是太阳能。
为什么要使用太阳能
• 照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40 分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全 球人类一年能量的消费。可以说，太阳能 是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且 太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以 太阳能发电被誉为是理想的能源。
• 单晶硅具有转换效率高，稳定性好，但是成本较高； • 非晶硅太阳则具有生产效率高，成本低廉，但是转
换效率较低，而且效率衰减得比较快；
• 铸造多晶硅太阳能则具有稳定的转换的效率，而且 性能价格比最高；
• 薄膜晶体硅太阳能则现在还只能处在研发阶段。 硅系列太阳能中，单晶硅和多晶硅继续占据光伏市场
的主导地位，单晶硅和多晶硅的比例已超过80%， 而这一发展趋势还在继续增长。
• 传统能源产生环境问题越来越严重，危害 人类健康和生存环境
• 火电的缺点
• 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。 一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少， 正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石 油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧 燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此 会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
太阳能光伏发电历史与现状
• 利用太阳光发电是人类梦寐以求的愿望。从 二十世纪五十年代太阳能电池的空间应用到 如今的太阳能光伏集成建筑，世界光伏工业 已经走过了近半个世纪的历史。
• 90年代以来，太阳能光伏发电的发展很快， 已广泛用于航天、通讯、交通，以及偏远地 区居民的供电等领域，近年来又开辟了太阳 能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新 的应用领域。
风能与太阳能技术的比较与分析
风能与太阳能技术的比较与分析近年来，环保和可持续能源成为全球热议的话题，风能和太阳能的应用越来越广泛，成为建设绿色低碳生态的重要手段。
但是，风能和太阳能的技术到底有什么不同呢？本文将对风能和太阳能的技术进行比较与分析。
一、能源转化方式的不同风能和太阳能都是利用自然力量进行转换的技术，但是能源的转换方式不同。
风能是通过风轮转动，驱动下面的发电机，将风能转化成电能，而太阳能则是通过将光线集中到太阳能电池板上，产生电能。
因此，风能需要依托于空气运动，才能发电，而太阳能则需要有足够的阳光。
二、发电效率的高低风能和太阳能的发电效率也有所不同。
风能发电机的发电效率通常在30%左右，而太阳能电池板的效率则在20%左右。
这是因为风能中的风力在可控范围内，且变动较大，对发电效率的影响较大，而太阳能的发电效率需要有足够的阳光照射，因此在阴雨天气中其效率会降低。
三、应用的场景不同风能和太阳能的应用场景也有所不同。
风能通常适用于需要大量电力运转的场景，如电网输电、制造业、农业、建筑、港口等。
而太阳能则适用于户外照明、户外设备供电、小型家电等使用，如路灯、太阳能灯、太阳能扶手电梯等。
四、安装成本的不同安装成本也是风能和太阳能之间的不同之处。
虽然两种技术的成本在过去几年里都有所下降，但是总体来说，太阳能技术的安装成本要相对较低，尤其是对于家庭用户来说，太阳能是一个较为节约的选择。
相反，风力发电设备通常更大，更昂贵。
如西北地区的风力发电站，需要巨大的基础设施和投资。
五、对环境影响的差异风能和太阳能作为两种绿色低碳的新能源，对环境影响较小，但是也有所不同。
风能通常需要较大的基础设施和占地面积，难以与周围环境融为一体。
而太阳能则不会占用过多土地，但是在生产过程中会产生一定的污染。
综上所述，风能和太阳能各有其特点，在不同的场景中有着不同的应用前景。
对于消费者来说，选择哪一种技术需要考虑电力需求、安装成本以及环境影响等因素。
同时，由于技术更新速度快，选择适用的技术是一个长期而复杂的过程。
太阳能和风能发电技术比较分析
太阳能和风能发电技术比较分析随着全球对环保和可再生能源的关注不断增加，太阳能和风能发电技术成为了越来越受欢迎的可再生能源发电方式。
但是这两种技术在能源生产的效率、成本、可靠性等方面有着不同的优缺点。
本文将对太阳能和风能发电技术进行比较分析。
1.效率太阳能和风能都是不断存在的自然资源，但它们的能量密度不同。
太阳能发电对阳光的转化效率大约在15-20%之间，而风能发电的利用效率约为30-40%。
从这个角度来看，风能发电技术的效率更高。
另外，太阳能发电只能在白天进行，而夜间或阴天时效率会降低。
相比之下，风能发电可以在一年中的大部分时候进行。
然而，风能在夜间和阴天时也存在着波动性，因此不能保证以恒定速率输出电能。
2.成本太阳能和风能的成本在近年来都有了很大的降低，但它们的成本结构有所不同。
太阳能发电的主要成本在于安装和维护太阳能板。
而风能发电的主要成本在于安装和维护风力涡轮机塔架和叶轮。
另外，太阳能和风能发电都需要电网的支持，供电系统的建立和升级等预算与管理费用。
从这个角度来看，风能发电的成本相对较高。
然而，太阳能发电产生的电可以储存在电池中，从而避免了因天气等因素导致的电能波动。
另外，太阳能发电的设备有很长的使用寿命，且不断发展的太阳能技术也会逐渐降低成本。
相比之下，风能发电设备相对脆弱，且叶轮和机械件易受损耗，需要定期更换和修理。
3.可靠性太阳能和风能发电都面临一些不可控因素的影响，例如季节变化和天气情况等。
然而，由于风力涡轮机需要更加严格的机械运作，其运行风险更高；同时，风力涡轮机也更繁琐的维修需要更高的技术门槛。
而太阳能板不需要机械运转，可以几乎自行维护，＋波动性过于大情况下还能通过存储，配合买入电力来保证供电。
此外，太阳能发电无噪音、无污染，对环境影响较小。
相比之下，风力涡轮机运转时会产生一定的噪音和空气污染，对周围环境的影响更加明显。
总体来说，太阳能和风能发电技术都是可再生能源的重要来源，对环境友好。
风能与太阳能混合发电的经济性
风能与太阳能混合发电的经济性引言随着世界能源需求的不断增加和对可持续能源的需求，开发和利用清洁能源的重要性日益凸显。
风能和太阳能作为两种主要的可再生能源，已经成为各国推动能源转型的重要选项。
现在越来越多的人开始关注风能与太阳能混合发电系统的经济性问题，即将风能与太阳能相结合利用，在一定程度上弥补两者单独利用的不足之处。
风能与太阳能混合发电系统的原理风能与太阳能混合发电系统的原理是将风能发电和太阳能发电结合起来，在同一区域内同时利用两种清洁能源。
这种系统通常由风力发电机和太阳能光伏板组成。
当风力发电机无法正常工作或风力较弱时，光伏板可以继续发电；而在夜晚或光伏板无法正常工作时，风力发电机可以继续发电。
通过这种方式，风能与太阳能混合发电系统能够更加稳定地提供电力。
风能与太阳能混合发电系统的优势更高的稳定性风能和太阳能发电系统各自都存在一定的波动性，但波动的周期和原因却并不完全相同。
当光伏板无法正常发电时，风力发电机仍然能够运转并产生电力，相反，当风力不足时，光伏板可以继续工作。
将两者结合使用可以有效地解决稳定性问题，确保电力的持续供应。
提高发电效率风能和太阳能的互补效应有助于提高整个系统的发电效率。
在某些天气条件下，风力发电机的发电效率较高，而在其他天气条件下，光伏板的发电效率较高。
通过综合利用两种能源，可以最大程度地提高发电效率。
减少能源浪费对于只采用单一能源发电系统而言，当发电超过需求时，多余的能量会被浪费掉。
而通过风能与太阳能混合发电系统，当某种能源产生的电力超过需求时，可以将多余的电能用于存储或直接卖给电网，从而避免能源的浪费。
更好的适应性风能和太阳能的利用受限于地理位置和季节等因素，但它们的波动性却不完全相同。
通过结合两种能源，可以在更广泛的地区和更多的时间段内实现清洁能源的利用，提高能源的适应性。
风能与太阳能混合发电系统的案例分析案例一：德国作为世界上最大的太阳能和风能市场之一，德国是风能与太阳能混合发电系统的典型例子。
风能和太阳能的能源优势
风能和太阳能的能源优势能源问题一直是全球所面临的重要议题之一。
为了满足不断增长的能源需求，人们开始寻找可再生能源的替代方案。
风能和太阳能作为两种重要的可再生能源之一，具有许多独特的优势。
本文将就风能和太阳能的能源优势进行探讨。
一、风能的能源优势风能是一种可再生的清洁能源，通过利用风力来产生电力。
以下是风能的几个优势：1. 可再生性：风能是一种可再生的能源，因为风是由太阳辐射地球表面所形成的。
无论何时何地，风都会存在，因此风能的供应是无穷的。
2. 环保性：相较于传统能源，如化石燃料，风能是一种无污染的能源。
风力发电不会产生温室气体和其他有害排放物，对环境的负面影响较小。
3. 可再生性：风能是一种可再生的能源，因为风是由太阳辐射地球表面所形成的。
无论何时何地，风都会存在，因此风能的供应是无穷的。
4. 可调节性：通过合理规划风电站的布局和风机的运转方式，风能的输出量可以进行调节。
这种灵活性使得风能成为一个可靠的供电选择，特别是用于城市和工业区域。
5. 经济性：虽然风力发电的成本一度较高，但随着技术的进步和经济规模的扩大，风能的成本逐渐下降。
此外，与传统的能源相比，风能具有潜在的长期成本优势。
二、太阳能的能源优势太阳能是另一种重要的可再生能源，通过利用太阳辐射来产生电力和热能。
以下是太阳能的几个优势：1. 可再生性：太阳是地球上最主要的能源来源之一，每天都会持续辐射着光和热。
太阳能是从太阳辐射中获取能量，从而实现可再生的电力供应。
2. 环保性：与传统能源相比，太阳能不会产生任何污染物或温室气体。
光伏电池将太阳光直接转化为电能，而太阳热能系统则将太阳辐射转化为热能，这使得太阳能成为一种清洁的能源选择。
3. 分散性：太阳能资源广泛分布于全球各地，因此可以在各个地区进行利用。
这种分散性有助于减少对中央化电网的依赖，降低输电损失，并增加能源供应的可靠性。
4. 长期稳定性：太阳能是一种稳定的能源，因为太阳的辐射是可预测的。
能源技术：太阳能和风能的比较
能源技术：太阳能和风能的比较在当今时代，我们越来越依赖于清洁、可持续的能源，以减少对环境的污染和石化燃料的依赖。
太阳能和风能是两种非常受欢迎的可再生能源形式，我们应该比较这两种能源形式的优缺点。
太阳能的优点：1.捕捉太阳能的设备易于安装和维护，太阳能电池板可以放置在屋顶、墙壁、甚至在家庭中的阳台或花园，其独立性和便携性非常高。
2.太阳能是一种清洁能源，不会产生任何有害的废品或气体。
3.太阳能在全球范围内都可以使用，每个人都可以从自己家中获取能源。
4.太阳能在太阳照射下最有效，因此比其他任何电力形式都更可靠和稳定。
5.太阳能无噪音、无辐射，对周围环境无影响。
6.太阳能价格近年来显著下降，这使得更多人开始考虑使用这种能源。
太阳能的缺点：1.太阳能需要日照，因此在天气阴沉的期间可能无法产生足够的电力。
2.太阳能的存储能力有限，因此在天黑或天气不良时，太阳能产生的电力可能不足以满足日常需求。
3.太阳能电池板的制造需要大量材料，在生产过程中会产生废品和二氧化碳。
4.太阳能需要相当大的投资才能建立系统，这可能超出许多人的经济能力。
风力发电的优点：1.风力是广泛分布的资源，并且可以在许多地方使用。
2.风力发电的成本相对较低，因为与太阳能不同，它可以在晚上和阴天产生电力。
3.风力发电是一种清洁能源，不会产生任何有害的废料或气体。
4.应用于地区风能条件好的地方，风力发电的效率非常高，可以在短时间内回收投资。
5.对于大型项目而言，替代传统燃料使用，风力发电有助于减少空气污染，特别是对于工业区。
6.风力发电不受日照、气温、湿度等因素的影响。
风力发电的缺点：1.风能的成本需要大量资金和技术支持，因此只适用于有所能力的区域。
2.较小的风力发电机需要专门安装和维护，因此成本较高。
3.制造风力发电机需要使用稀有的有色金属，这增加了风力发电机的成本和制造成本。
4.风力发电机需要大量的空间，布置在城市中的话需要占用宝贵的城市土地资源。
太阳能与风能的联合发电技术
太阳能与风能的联合发电技术在当今世界，能源问题日益凸显，传统的化石能源不仅储量有限，而且开采和使用过程中会对环境造成巨大的污染和破坏。
因此，寻找和开发可再生、清洁的能源成为了全球能源领域的重要任务。
太阳能和风能作为两种最常见、最具潜力的可再生能源，其联合发电技术逐渐受到了广泛的关注和研究。
太阳能发电，顾名思义，是利用太阳的光能转化为电能。
太阳能电池板是实现这一转化的关键设备。
当阳光照射到电池板上时，其中的半导体材料会吸收光子，并产生电子空穴对，从而形成电流。
然而，太阳能发电存在一定的局限性。
它的发电效率受到天气、季节和昼夜变化的影响较大。
在阴雨天气或者夜晚，太阳能发电的输出功率会大幅下降。
风能发电则是依靠风力驱动风力发电机的叶片旋转，进而带动发电机产生电能。
风能的优点在于它不受昼夜变化的限制，只要有风，就能发电。
但风能也有其不足之处，比如风力的大小和稳定性难以预测，而且在一些地区，风力资源的分布并不均匀。
正是由于太阳能和风能各自存在的优缺点，使得它们的联合发电成为了一种极具吸引力的解决方案。
太阳能与风能的联合发电系统可以实现优势互补，提高整个发电系统的稳定性和可靠性。
在联合发电系统中，通常会配置储能装置。
这是因为太阳能和风能的输出功率不稳定，有时会产生多余的电能，有时又无法满足需求。
储能装置可以在电能过剩时储存能量，在电能不足时释放能量，从而平衡整个系统的供需。
常见的储能装置包括电池、超级电容器和飞轮储能等。
为了实现太阳能与风能的高效联合发电，需要合理规划和设计发电系统。
首先，要对当地的太阳能和风能资源进行详细的评估和分析。
了解不同季节、不同时间段的太阳能辐射强度和风能分布情况，以便确定最佳的太阳能电池板和风力发电机的安装位置和数量。
其次，要选择合适的电力转换和控制设备。
这些设备能够将太阳能和风能产生的电能进行有效的转换和整合，并根据电网的需求进行调节和输出。
在实际应用中，太阳能与风能的联合发电技术已经取得了不少显著的成果。
风力发电与太阳能发电技术比较
风力发电与太阳能发电技术比较随着环保理念的不断普及，可再生能源的应用越来越受到人们的关注，其中风力发电和太阳能发电是两种常见的可再生能源形式。
本文将从多方面对这两种能源进行比较和分析。
一.能源资源的分布风力发电利用的是风能，而太阳能发电则是利用太阳辐射能。
当地的风能和太阳能资源的分布情况是影响两者发电效果和接受程度的主要因素。
一般来说，风能资源主要分布在海岸线附近和小区域内的海拔较高的山区，而太阳辐射能则在全球大部分地区都有分布。
因此，如果在地理位置合适的地区建造风力发电站，就能发挥出更好的发电效果；而太阳能发电则有全球性的应用前景。
二.发电效率发电效率是衡量风力发电和太阳能发电的重要指标。
一般认为，对于同等投入的情况下，风力发电的效率要高于太阳能发电。
因为风能对叶片的冲击力更大，所以同等面积的风力发电机相较于同等面积的太阳能发电板，能够发挥出更大的发电效果。
但是，在具体实施中，两者的发电效率还需考虑多种因素，例如组件质量、环境温度、发电机的转速和机型等。
三.建设成本建设成本是影响风力发电和太阳能发电的重要因素之一。
一般来说，风力发电需要建设大型风力发电机组和风能塔架等设施，建设成本较高。
而太阳能发电则需要安装大面积的光伏电池板，成本也较高。
但是，太阳能发电的技术日益成熟，对于建设成本的控制也越来越重视。
此外，在建设成本方面，两者的不同形式也会产生影响。
例如分布式光伏和分布式风电可以降低成本，提高经济性。
四.环保效应环保效应是两种能源比较的重要指标。
风能和太阳能都是可再生能源，接受程度也越来越高。
将它们应用到发电中，不仅减少了对化石燃料的依赖，减少二氧化碳等有害气体的排放，而且对周围环境的影响也比传统发电方式要小。
但是，在实际应用过程中，风力发电有可能对当地鸟类迁徙、生物多样性等方面产生一定影响；太阳能发电的电池板的生产过程有可能产生更多污染。
因此，在环保效应方面，也需要结合数据具体进行比较分析。
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——二者在建筑中的应用
制作人：王佳怡 董杭 张并辰 闻婷
￭风力发电
￭高层建筑风力发电设计原理 ￭风力机的类型 ￭风力机的安装部位 ￭一体化的建筑外形 ￭高层建筑风力发电设计实例
￭太阳能发电
￭光电技术的原理 ￭光电技术的类型 ￭光电技术的安装特点 ￭光电装置的建筑设计实例
￭风能与太阳能发电的结合
中国口前低层住宅太阳能光电 系统设计多采用第一种方式一 独立式供电方式，因为“幵网 供电方式”中太阳能光伏发电 系统的逆变器输出与电网幵联。 而当一组电源与另一组幵联时， 必须保持两组电源电压、相位、 频率等电器特性一致，否则就 会产生两组电源之间的充放电， 造成整个电源系统的内耗和不 稳定。
￭光电技术的安装特点
￭首都博物馆，其安装在屋顶上 的300 千瓦太阳能发电系统，完 全与建筑触为一体。除了采集天 光的玻璃顶棚和拱形的多功能厅 顶部，建筑顶层的其余部分已经 全部被黑色的太阳能板覆盖。此 方案采用的是国际上最先迚的技 术———太阳能光伏发电系统。 与大多数采用太阳能供电的系统 工程一样，新馆建筑仍然与传统 供电网络连接，可以实现幵网供 电。在太阳能供电系统无法达到 用电需求的时候，可使用传统电 网供电。
由于与光电产品相结合的建筑物显示出的优越性，越来越多的 国家正在计划把光电作为一种有潜力的电源，幵开始较大觃模 地建筑和经营与光电产品相结合的建筑。在这些建筑中，光电 产品与建筑师的立面设计结合在一起，成为建筑物外围护结构 的组成部分，如‘光电屋面板 光电外墙板 光电遮阳板 光电窗 间墙 光电天窗等等。在一些使用玻璃幕墙的商业建筑中，还利 用半透明的光电玻璃作为幕墙的一部分，使大量消耗能量的玻 璃幕墙建筑大幅度的降低了能耗。
风力发电系统由风力 机（风轮叶片），发电机， 蓄电，传输等部分组成。 按旋转轴方向可分为： 1.水平轴类 2.垂直轴类
风电机常见种类
￭风力机的安装部位
1.屋顶 风力大，环境干扰小，是安装的最佳位置 2.楼身洞口 风力被汇聚和强化，产生强劲的“穿堂风”，适合安
装定向式风力机 3.建筑边角 除了有自由通过的风，还有建筑形体引导过来的风， 此处可安装小型风力机组，甚至可以将整个外墙作为发电机的受风 体
4.建筑夹缝 建筑物之间垂直缝隙可以产生“峡谷风”，且风力
随着建筑体量的增大而增大，此处适合安装垂直轴风力机或水平 轴风力机组。
风力机安装部位
￭一体化的建筑外形
由于风力发电机的特殊工作原理，高层风电建筑除了遵循 功能，美学等传统法则之外，还多了空气动力学制约，简 称为“形式随风”法则。
巴林世界贸易中心
￭光电技术的类型
独立式供电方式(stand-alone)和幵网供电方式(grid 一 connection )
当不可能或没必要与电网连接时，独立 式光电系统较适用。在此条件下，需用 电池组为夜间、多云天或使用高峰期供 能。光电阵板则在正常白昼情况下和更 换电池组时起作用。电池组的费用大大 增加了设备投入的费用和维护保养的费 用。当有电网的时，就不需要电池组储 能了。晴朗的白天，多余的光电能出售 给公共韦业系统:夜间，电网则释放电能。 实际上，电网充当了一个巨大的蓄电池， 它可使光电系统所有者和许多电力公司 都受益，因为时常是酷热晴朗的夏日最 需要电网，而夜间电力公司就有足够的 储存能量去出售。
￭光电装置的建筑设计实例
￭ 1990 年间举办的埃森公园国际建筑展，鲁尔区
Herne 的一个废矿区重建计划 Akademie Mont-Cenis， 以“微气候帷幕”新环境建筑为概念，采用“屋 中屋”（house in house ）的原则兴建的，外层建 筑是采用玻璃帷幕，内层建筑群才是让人们使用 的真正的室内空间，就像是一个大温室中间盖了 建筑群。Mont-Cenis 温室的玻璃顶，把太阳能板 与采光罩结合，是全世界最大的屋顶集中式发电 设备。整个建筑以镶嵌式、易拆解回收的轻量结 构做为建筑主体。采用高效率的隔热玻璃。屋顶 及墙面都可开窗，以利自然对流换气。而原本旧 煤矿坑底下，仍然残留不 少瓦斯，改设置汽电共生 装置。排气的废热在用热 交换器回收做为热水及暖 房。
光电技术是利用半导体把太阳能转化为电能的技术，它主要 是通过不同类型的光电电池来实现的，光电电池是光电系统 的最基本的部分。光电电池产生的电为直流电，通常在光电 阵列的输出口端安装一个电流逆变器，以便把电流转换与当 地所供电流的电压和频率相匹配的交流电。
￭光电产品的优越性 （1）多功能性，可以被安装在建筑物的表面，
日本神户市展销的带有屋顶一体化太阳能发电 系统的别墅
英贝格隆园区光电幕墙
活动的光电板遮阳板
￭风能与太阳能发电的结合实例
某零耗能住宅中部分能源供需系统示意图
￭结语
风能和太阳能属于可再生能源，他们在建筑技术上 的完美应用是很多企业梦寐以求的，风能，太阳能 与建筑结合创造的低能耗高舒适度的健康居住环境， 不仅让住户家庭生活得更自然更环保，而且能节能 减污，对实现社会可持续发展具有重大意义。 风能与太阳能在空间和时间上具有互补性，风力太 阳能互补发电是比单一的风力或太阳能发电更有效 地高层建筑上体现的最为明显，幵且应用的也是 最为广泛和成熟的。
￭高层建筑风力发电设计原理
￭高层建筑风力的特点
区域风力资源和局部风环境式建筑能利用的先决条件，只有在两者同时满 足的前提下，高层风力发电系统才能有效工作。
高层建筑垂直风向示意
高层建筑水平风向示意
￭风力机的类型
￭高层建筑风力发电设计实例
迪拜拟建造一座随风旋转的大厦， 整个建筑外墙面都作为受风提，最 大程度地利用风能，在旋转楼层间 安装48台风力发电机。整个大厦采 用碳纤维做外墙材料，转动部分很 轻盈，噪声很低。由于大楼每层都 可独立转动，建筑外观时刻变化， 丰富了高层建筑的表现力。
￭太阳能发电
￭光电技术的原理
既在现场发电，又代替了建筑物的外围护结构， 如作为建筑外堵板、屋顶材料、遮阳系统、窗下 墙、和半透明的玻璃立面等。（2）不需要单独 占用价钱越来越高的土地，也不需要另设大型的 支撑结构，光电设备可以被安装在建筑物的表面， 或沿着街道或铁路安装。节约了土地。 （3）减少和避免了传送和变配电中的电损失， 提高了电的使用效率，幵且减少了公用事业公司 的资本和维修费用。