太阳能光伏建筑一体化的发展现状与前景展望
褚玉芳1，2 张囡囡2，3 沈辉2，3
1江西宜春学院物理科学与工程技术学院 2中山大学太阳能系统研究所，
3 深圳市太阳能学会
摘 要：根据国内外发展趋势来看，光伏发电在城市推广利用的最佳形式就是与公共电网并网并且与建筑结合：即光伏建筑一体化。本文首先对国外光伏建筑一体化的发展现状进行了综述，并对技术的发展特点进行了分析和评估。此外，还介绍了我们所完成的光伏建筑的几个典型工程事例，最后，结合我国的具体情况提出了发展思路和具体建议，以期望能对我国发展光伏建筑提供一些发展思路和技术参考。
关键词：太阳电池；屋顶计划；光伏建筑一体化（BIPV）
1太阳能光伏发电的发展趋势
太阳能光伏发电在城市推广利用的最佳形式就是与公共电网并网并且与建筑结合：即光伏建筑一体化。至今为止，光伏发电经历了漫长的发展过程：从天上到地面：主要是1973年第一次石油危机，太阳电池从主要作为空间电源向地面应用发展；从独立系统到并网发电：从环保角度出发，由于少用或不用化学蓄电池，并网光伏发电系统比离网的独立光伏系统更科学和环境友好；从屋顶系统到与建筑结合或光伏建筑一体化：从单纯的将光伏组件安装在屋顶上发展成为太阳电池组作为建筑材料的一部分。
光伏发电系统与建筑结合的早期形式主要就是所谓的“屋顶计划”，这是德国率先提出的方案和进行具体实施的。德国和我国的有关统计表明，建筑耗能占总能耗的三分之一，光伏发电系统的最核心的部件就是太阳电池组件，而太阳电池组件通常是一个平板状结构，经过特殊设计和加工完全满足建筑材料的基本要求，因此，光伏发电系统与一般的建筑结合，即通常简称的光伏建筑一体化应该是太阳能利用最佳形式。对于光伏建筑一体化的发展，德国首先是进行示范，然后逐步推广，已经历了一个历时15年多的发展过程：从1991到1995年，实施1000光伏屋顶计划，并开始实施电网回收；从1995到1998年，为巩固和评估
阶段，进行技术与经验积累，并进而提出10万屋顶计划；到2000年，德国政府制定“可再生能源法”，而在1991-2003年，主要实施10万光伏屋顶项目，总共安装300 MW。到2003年秋天，10万屋顶计划完成。德国政府为了进一步加快发展光伏发电系统的推广，在2004又修正可再生能源法，制定了更加吸引私人投资光伏补贴的计划（见表1.1和1.2），到2004年底，德国一年就安装600 MW 光伏发电系统。由于2005-2006年起期间，德国光伏迅猛发展，以至于最后统计的数字也发生混乱。如德国太阳能经济联盟BSW(der Bundesverband Solarwirschaft)统计：2005年安装750 MWp，2006年安装750 MWp，这样的话，至今为止，德国总共安装并网光伏2550 MWp；而Photon杂志社统计：2005年安装912 MWp，2006年安装1150 MWp，那么德国总共安装并网光伏3300 MWp。如果按德国联邦环境部的计划：到2020年德国要总共安装并网光伏10 GWp， 2006年按保守的数字也已经安装了2550 MWp，还有约7.5 GWp，从2006年到2020年还有14年，那么按每年平均安装540 MWp即可达到目标，这对于德国来说或按照德国目前的发展来看，到2020年总共安装10 GWp的光伏系统应该不成问题。
表1.1 德国并网光伏发电国家回收价格细则（2004）
系统类型 回收价格（欧元/度）
开阔地 0.457（基本数）
屋顶
<30 kW 0.574
>30 kW ≤ 100 kW 0.546
>100 kW 0.540
建筑集成(BIPV)
<30 kW 0.624
>30 kW≤ 100 kW 0.596
>100 kW 0.590
注释：补贴时间持续20年，但从2005年起每年5%递减，如基本数到2025年为0.156欧元/度，与电网电价基本一致。
表2. 德国并网光伏发电国家回收价格细则（2007年）
系统类型 安装规模 补贴 （欧元/度）
开阔地 37.96
屋顶
≤30 kW 49.21
﹥30 ≤ 100 kW 46.82
﹥100 kW 46.30
幕墙
≤30 kW 54.21
﹥30 ≤ 100 kW 51.82
﹥100 kW 51.30
在德国的带动下，世界各国特别是欧洲国家纷纷效仿德国政策，制定本国光伏发展计划：如西班牙、意大利和韩国等也制定了本国的光伏并网补贴计划，见下表：
表3. 世界部分国家并网光伏发电国家回收价格细则（2005年平均值）
国家 补贴（欧元） 时间持续（年） 备注
比利时 0.45 20 只在Flandern
德国 0.55 20
法国 0.15 20 补贴0.30 在Korsika和在
海外
希腊 0.49 20 0.57在岛上
意大利 0.45 20 比较复杂的规定
葡萄牙 0.44 15
西班牙 0.42 25
捷克 0.20
华盛顿州 0.43（美元） 10 部件必须在当地生产
加利福利亚州 0.50（美元） 3 示范项目
韩国 0.58(176 SKW) 15
西班牙欧洲光伏第二大市场，但总的市场容量小，只相当于德国零头: 2005年安装了21 MW,2006年安装了38 MW。光伏并网回收价格为：€0.41kWh适用于小规模， €0.22/kWh适用于大规模，2010发展目标: 128-400 MW。西班牙政府计划在未来若干年内大力推广利用太阳光发电、风力和生物质发电，并计划在打造“太阳城”，以满足60万居民能源需求。
意大利也开始发展光伏发电，按不同的安装场所制定不同的光伏发电回收价格：即€0.37/kWh适用于地面安装，而€0.49/kWh适用于光伏建筑结合，并且补助每年2%降低，发展目标2200 MW,其中2/3为地面安装的大型系统。
在欧洲相对来说，希腊日照情况非常好，光热利用在希腊有很好的发展，但光伏发展很少。由于希腊海岛较多，目前主要发展海岛光伏发电，光伏补助 €0.40-0.50%/kWh。希腊的可再生能源发展目标为：到2010年，可再生能源发电占20.10 %，到2020年，可再生能源发电占29%。光伏发展计划：170 - 500MW。
法国在光伏利用方面与德国相反，是比较保守的国家，目前只少量发展光伏建筑一体化项目，光伏建筑一体化并网补助价额最高达 €0.55/kWh，法国著名薄膜公司圣德班与Shell联合发展薄膜太阳电池，主要也是考虑在光伏建筑上使用。
我国光伏发电的发展水平总体处于示范起步阶段。目前国家和地方政府也在开展城市太阳能光伏并网发电示范和逐步推广利用的一些项目。从我国实际情况来看，应该继续在西部缺电地区发展光伏发电，但也要积极在发达地区，特别是城市发展光伏并网发电。有可能在部分省份江苏、广东、上海等地区的城市进行小规模推广，并在合适的时机实施太阳能光伏发电的百万屋顶计划。德国和日本主要发展并网光伏发电和光伏建筑集成技术，我们应该从中学习并借鉴发展经验。我国的香港、深圳等城市也在公共建筑上安装光伏示范系统，如香港科技园、深圳园博会等。其中深圳园博会光伏功率达到1MW规模，是目前我国最大的光伏并网发电系统。
2008北京奥运会、2010年上海世博会及2010年广州亚运会等，都应该成为我国太阳能利用大规模示范的理想场所，若干个MW级的光伏发电系统也应该能在3-5年内能够实现。通过大规模的工程示范，既可充分展示我国太阳能技术
的水平，也能从中发现与发达国家的发展差距，为大规模利用太阳能积累实际经验和技术数据，这对我国太阳能企业的发展是非常重要的。2006年中国大气二氧化碳排放达历史最高,这应该引起我们高度重视，我国应对气候变化问题,采取一系列措施,当然首先要节约能源,但更要注重发展可再生能源，特别是太阳能光热利用和光伏利用。
德国和日本的发展经验证明，在城市发展光伏并网发电的效果是很好的，特别是与光伏与建筑结合，可降低系统成本，同时也不占用土地，而且可减少二氧化碳排放，这表明城市发展光伏建筑很有价值。如在广州建立一户光伏建筑（别墅区）：以3.0 kW光伏建筑为例，如作为在平屋顶上作为遮阳挡雨蓬，向南10度的倾角，理论计算结果：
年发电量2676 kWh；
可减少煤炭消耗1.07吨；
可减少二氧化碳排放2492 kg。
对于广州这样得千万人口的大都市来说，如果有100万户居民使用3.0 kW 光伏系统，由此可见，光伏发电在节省常规能源和减少二氧化碳排放方面具有重要意义。
2光伏建筑组件的结构与发展
作为光伏建筑一体化发展。太阳电池是核心部件。太阳电池有多种。主要种类有:
z一般太阳电池：
－单晶硅电池, 基片为单晶硅片，表面颜色为黑色或蓝色，4－6英寸，效率最高16－20％；
－多晶硅电池，基片为多晶硅片，表面颜色一般为蓝色，4－8英寸，效率较高15－18％；
－非晶体硅电池，基片为导电玻璃，通过化学气相沉积非结晶的硅薄膜，表面颜色为黑色，通过内联直接形成电池组件，效率较低，一般为5－8％；
－其它薄膜电池，如铜铟硒（CIS），表面颜色为黑色，通过内联直接形成电池组件，效率较高，一般为9－12％。
z特殊太阳电池：
- Sunpower电池：美国Sunpower公司产品，用n型单晶硅片，表面为黑色，5英寸，效率20％。
- 双面电池：日本Hitachi公司产品，晶体硅电池两面都可发电。
- 透明非晶电池：通过光刻工艺，并设计特殊花样实现双玻璃封装的非晶硅电池组件既发电又透光，Schott Solar有此产品。
－ 柔性薄膜电池: 在不锈钢片上制作非晶硅电池，由于不锈钢片很薄，可弯曲，美国Uni-Solar可生产。
- 其它颜色电池：除了蓝色和黑色外，还有绿、橙色等太阳电池可供选用。通常是在多晶硅电池上，可通过控制表面氮化硅薄膜的厚度得到不同的颜色，以满足建筑学的要求。
作为与建筑结合的主要是太阳电池组件，根据不同的用途，太阳电池组件主要的形式如下几种：
z一般组件：单层结构，即玻璃/TPT或玻璃/玻璃，仅适合一般光伏电站使用；z建筑组件：双层结构，即玻璃/玻璃－隔热玻璃或玻璃/玻璃-隔热玻璃-安全玻璃，主要用于光伏建筑建设。
z特殊组件：
－聚焦跟踪：有单轴、双轴和低倍、高倍聚光之分，主要是为了得到最高的发电效率，目前很少应用，只要少数实验装置。
- 中空玻璃形式：在实验阶段，主要是结合真空玻璃的优势，此外，可实现进行太阳电池更换，即太阳电池组件可维修，保证长期使用的效果。
- 透光型组件：可为晶体硅或非晶硅太阳电池，既可发电又可采光，这作为一般组件或建筑组件都可以实现。
光伏建筑组件的安装结构类似与玻璃幕墙，分有框和无框，有专门的安装型材和构件，除此之外，还要考虑：
－ 接线：即太阳电池组件之间的相互连接，并保证接线线头的绝缘和防水密封。－ 通风：通过组件的结构设计或安装形式以降低组件温度，可采用自然或强制通风。如太阳电池组件安装在屋面上，一般要留15 cm以上间隔，以保证通风需要。
－ 水冷：用于降低组件温度，同时产生热水，还在试验阶段，如能获得应用将
对提高太阳能利用综合效率很有意义和实用价值。
在作为光伏建筑设计和实践方面，德国的Schuco公司、Conergy公司、Scheuten Solar公司和日本的京瓷公司等都有大量的实际范例。我国在光伏建筑设计、策划和实施等方面还在发展的最初阶段。
3 国外光伏建筑一体化发展
国外的光伏建筑发展是从示范到推广，从屋顶光伏到与建筑集成，并进而将光伏组件作为一种新型的建筑材料发展。目前，太阳电池组件功率为200－300 W，有向大尺寸发展趋势，作为光伏建筑材料主要是作为光伏屋面和光伏幕墙，而这必须要按建筑特点与形式特殊设计制造。从发展来看，光伏建筑在太阳能建筑中魅力无比，一些设计师将太阳电池巧妙地、有机地与各类建筑融为一体。从国外的光伏建筑工程可发现一些特点：一是尽量满足最佳朝向和角度（如屋顶或向南墙面），以得到最大的发电收益；二是尽可能展示或突出太阳电池，为了具有观赏性甚至有些夸张的设计。通过若干年的实践，也由此已经出现了专业型的太阳能建筑设计与建造专业公司（主要从事绿色建筑）。为了对光伏建筑的深入了解，下面对一些光伏建筑结合的典型案例进行简单分析和评估：
图1 光伏组件可发电也具有遮阳挡雨功能
图1 为德国Schueco公司设计与安装，太阳电池组件具有遮阳挡雨功能，总共14.2 kW。这种形式非常适合在我国南方发展，特别是广东夏天阳光很强，而且雨水较多，遮阳挡雨形式的太阳电池组件应该很适合广东使用。
图2显示的光伏幕墙为9 kW（左），光热幕墙为100 kW（右），与建筑完美的结合在一起。特别是光热幕墙的设计也该能在我国得到应用。
太阳21
图3 装设性的光伏屋顶 图4 装饰性的光伏幕墙
这些代表性光伏建筑的共同特点：
-
设计独特，有时代感；
图2光伏和光热幕墙的应用
在我国有很多这样的现代型大楼，结合光伏和光热幕墙，可为大楼提供必要的电力和热水供应，应该是很有必要也是可以实现的。
图3为荷兰的一座光伏建筑，是一个独特的装饰性光伏屋顶，太阳电池组件构成三角形造型，非常夸张，具有张扬性。图4为意大利的一座光伏建筑，电池呈不对称造型安装在外墙上作为一个很壮美的一种装饰，太阳电池总共
kW。
- 太阳电池从颜色和构造来看，与建筑很协调；
- 除了发电功能以外，具有很好的实用型和装饰效果
4 广东的光伏建筑一体化的发展
广东是我国改革开放的前沿，在经济建设上已经取得了举世瞩目的辉煌成就。广东是用电大户，2006年用电量全国第一，2991亿千瓦时（南方都市报2007年3月31日）在光伏发展方面，最早就形成了光伏产品的加工基地。在城市光伏利用发展方面也走在了国内的前面，大型光伏电站-深圳园博圆1 MW 光伏电站是目前我国最大的光伏并网发电系统。
我们在十五期间，主要承担国家光伏建筑工程示范项目，开始了光伏建筑一体化建设尝试。我们认为广东具有大量的别墅和高档小区，大型公共建筑，这些都是发展光伏建筑的基础，对于城市来说，可用于的场所很多，如：
一般旅游区多为山区或湖泊地带，很少有工业，用电主要是照明，可主要通过风能和光伏发电作为主要的供电方式，可保护地方环境；
- 住宅小区照明，可通过太阳电池供电解决，一方面节约能源，同时由于太阳电池一般提供低压直流电，这样装在园区的路灯和草坪灯也安全，不易出危险； - 道路照明、景观照明，可通过光伏系统供电，可节省大量的传统能源。
我们在建设广东光伏建筑的项目中，首先在中山大学东校区建设了两个试验光伏屋顶，主要用于两种不同类型的光伏屋顶建设实验，2个屋顶共计5.4 kW, 理论计算平均每天发电3.1度/ kW，通过发电数据采集来进行分析和评估。
国际光伏发电的主流是在城市示范推广，我国也应该逐步发展以城市主推广光伏建筑。光伏发电系统的应用很广泛，- 海岛居民用电，我国沿海有许多岛屿，目前多用柴油发电机，噪声大，而且有污染，风能和太阳能光伏发电是很好的替代方式；
- 旅游区供电，
别墅或大型公用建筑，可不动用已有的屋顶瓦面我国南方应该有很好的发展市场。
接电缆进行铺设和保护，整个光伏天棚作为建筑的一家示范户用光伏发电系统，图5 中山大学的光伏试验屋顶
如图5所示，在现有的建筑，如，通过特殊构件，可在瓦面上方15厘米左右的距离上安装太阳电池组件，这样不影响屋面结构和外观，同时还起到隔热和保温的作用，通过一年多实用，结构稳定，经受了大风和暴雨的考验。这样的形式可在现有的很多建筑上推广。另一种可直接用于新建建筑，替代瓦面材料，即可发电又能采光，适合大型公共建筑的大厅或长廊结构等。这样的结构在作为一个广州户用光伏系统，我们选择在广州一个高档别墅区-凤凰城建设一个光伏建筑结合工程，我们称为光伏天棚（图6）。天棚架构由钢梁组成，矩形的钢架顶面安装六条横梁，以横梁为基础相应排列太阳电池组件，我们专门选用了京瓷公司的45 W 和60 W 薄型组件，总共太阳电池组件功率为6300 W，并采用相配套的金属构件对连个延伸，与已有建筑连为一体，与主体建筑、游泳池等形成一个和谐的园林式庭院总体结构。该项目的目标是通过在广州地区建立一为以后推广太阳能光伏发电项目提供一些经验，
我们为此进行了成本分析和社会
效益分析，这一光伏系统的效果的理论结果如下：
- 在20年的寿命周期内，计算出6300W 光伏系统系统累计发电量为108000 度,相当于少用43.2吨标准煤（每发一万度电就可以替代4吨标准煤） - 每年可以少向公共电网获取5300-5800KW ·h 的电，这些电都是由业主自己
CO2 SO2 NOx 烟尘 的太阳能产生，大大减少了电网的负荷.
- 总的减少排放如上图表数量的 CO2，SO2, NOx 和烟尘.环境保护的作用十分明显.总的减排效益为8997
元，具体见下表：
减少排放(t)
31.36(tc) 0.95 0.43 0.73 减排效益(￥)
6538.5 1197.0 860.0401.5
图6 光伏天棚
5．结束语
近五年来，我国光伏工业飞速发展，已经形成珠江三角洲太阳电池产品加工、生产、集散地和市场，长江三角洲太阳电池制造、京津冀太阳电池和江西太阳能级硅片制造基地，先后有10家企业在境外上市：如无锡尚德、浙江煜辉、苏州阿特斯、常州天合、江苏林洋、河北晶澳、中电光伏、塞维LDK 和天威英利等。光伏产业的兴起和发展为我国光伏推广应用，特别是光伏建筑发展奠定了基础条件。
我国政府重视发展可再生能源，科技部、建设部等积极推进光伏科研和示范工程。广东的深圳积极走在前面，已经作为建设部的太阳能与建筑一体化的示范
城市。深圳有很好的光伏产业基础，深圳政府已经制定十一五规划，要在100万平米建筑面积推广太阳能应用光伏应用。
推广光伏发电项目的方法，光伏屋顶－光伏发电在城市发展的首推形式。政府支持要大力支持，采用上网电价补助政策，制定合理的上网电价我国上网价格。 建设部门也应该制定相应的政策，鼓励和激励房地产商的大力采用光伏发电技术。政府要带头大力推广太阳能技术，有可能应率先在政府大楼、公共建筑、市政工程等推广太阳能利用。并且制定符合我国国情的太阳能为主的激励政策，确定年度、中、长期发展目标，并建立检测、评估与监督机制，以促进我国光伏建筑快速健康的发
and prospects
1，22，32，3
（6）
4．陈中华，(10)：42-45．
5．Edward Milford, Powering On Renewable Energy World, March-April 2007 Volume 10 Number 2, p 44-52
6．沈辉，曾祖勤，太阳能光伏发电技术，化学工业出版社，2005
7．陈维，博士论文， 中国科学技术大学，2006
展。
Building integrated solar photovoltaic the present situation
褚玉芳 张囡囡 沈辉1江西宜春学院物理科学与工程技术学院 2中山大学太阳能系统研究所，
3 深圳市太阳能学会
参考文献：
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– The finances solar energy in Europe,
8．李芳，博士后出站工作报告，中山大学，2006
光伏建筑一体光伏建筑一体化化（BIPV BIPV）） 行业行业研究研究研究报告报告报告 2008-9-10
目录 一、BIPV行业概述 (3) （一）BIPV概念 (3) （二）BIPV系统原理 (3) （三）BIPV实现形式 (4) （四）BIPV关键技术 (5) （五）BIPV优越性 (6) （六）BIPV应用领域 (6) 二、BIPV行业国内外发展状况 (7) （一）BIPV行业国外发展状况 (7) （二）BIPV行业国内发展状况 (8) （三）国内外涉足BIPV主要企业 (10) 三、上游光伏电池行业分析 (11) （一）太阳能光伏行业介绍 (11) （二）光伏行业发展状况 (13) 四、BIPV下游市场需求分析 (16) （一）BIPV国际市场需求 (16) （二）BIPV国内市场需求 (16) 五、BIPV国内外产业政策 (17) （一）国外光伏发电产业政策 (17) （二）我国并网光伏发电的政策 (17) （三）我国BIPV相关政策法规 (18) 六、BIPV行业发展前景展望 (20) （一）影响行业发展有利和不利因素 (20) （二）BIPV市场前景 (22)
行业概述 概述 一、BIPV行业 概述 概念 （一）BIPV概念 光伏建筑一体化(Building Integated Photovoltaies，简称BIPV)指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能，如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。 图1：BIPV示意图 系统原理 （二）BIPV系统原理 BIPV系统有独立发电和并网发电两种形式。独立发电系统就是光伏系统产生的电仅供自己使用；并网发电系统就是光伏系统与公共电网相连，光伏发电系统产生的电除自己使用外，还可向公共电网输出。独立发电和并网发电发电系统的原理如图所示。
太阳能电池发展现状综述 摘要：随着社会的发展，传统能源消耗殆尽,能源越来越收到重视。其中发展前景最为广阔的莫过于太阳能。太阳能绿色环保，因此逐渐受到了人们的普遍重视。太阳能已成为新能源领域最具活力的部分，世界各国都致力于发展太阳能。本文主要阐述了太阳能电池的发展历程，太阳能电池的种类，太阳能电池的现状以及发展前景. 关键词：太阳能电池；太阳能电池种类；发展现状； Narration on the Current Situation of Solar Battery Abstract:With the development of society, traditional energy will be used up in a short time.Eneygy are being payed more and more attention.And the solar energy is the most promising.Because of its’environmental protection,it gets widespread attention. Solar energy has become the most vibrant part among the new energy field,and all countrise tried their best to develop solar energy.This article mainly explains the development of solar battery,the types of solar battery,curent situation of solar battery and its’ prospect. Key Words:solar battery; types of solar battery; curent situation of solar battery 1引言 随着经济的发展，能源的重要性日趋凸显。但是石油、煤等不可生起源消耗殆尽，人们开始探索新的能源。太阳能取之不尽用之不竭，因此受到了人们的亲睐。在太阳能电池领域中，太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域[1]．太阳能电池的研制和开发日益得到重视．制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础．其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转化反应。根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：①硅太阳能电池；②以无机盐如砷化镓Ⅲ一V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；③纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有：①半导体材料的禁带不能太宽；②要有较高的光电转换效率；③材料本身对环境不造成污染；④材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料[2]．这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因. 本文简要地综述了太阳能电池发展进程，太阳能电池的种类，以及发展现状，并讨论了太阳能电池的发展趋势。 2太阳能电池现状及其前景
（复制转载请注明出处，否则后果自负！） 自20世纪90年代以来，我国太阳能热水器行业保持了20年左右的快速增长。1992年，我国太阳能热水器产业年生产量只有50万平方米，而到2011年，我国太阳能热水器总产量达到5700万平方米。 目前我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和太阳能热水器市场，该产业也成为我国唯一在生产能力和利用规模上处于世界领先水平的可再生能源产业。随着太阳能热利用行业竞争态势的日趋激烈，有长远发展眼光的太阳能企业开始将创新放在各项工作的重中之重，无论是在核心技术还是外观形象，无论是集热技术、保温技术还是高能效技术、太阳能与建筑一体化技术，都取得了飞速的发展与进步。 前瞻产业研究院数据显示：2012年6月，国家财政部、发改委、工业和信息化部联合发起的《高效节能太阳能热水器惠民工程推广实施细则》正式出台。推广期限暂定为2012年6月1日至2013年5月31日，旨在通过采取财政补贴的方式，支持太阳能热水器的推广使用，拉动新能源产品的消费。 目前，我国城乡居民对洗浴热水的需求增长迅猛。在农村地区和中小城市，太阳能热水器已经成为提高人民生活质量、全面建设小康社会的重要手段。随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一体化技术的日益完善，太阳能热水器的应用领域不再局限于提供热水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用方向拓展，中国太阳能热水器市场潜力巨大。 另外，受益太阳能热水工程开始受到社会广泛认可、太阳能热水工程技术和产品结构实现突破，以及国家政策大力推动和地方政府的强力支持，我国太阳能热水工程市场增长迅猛，面临巨大的发展商机。 前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》共十章。首先介绍了太阳能的定义、特性、利用及太阳能热水器的基本概况，接着分析了国际国内太阳能热水器产业的现状，并对国内太阳能热水器市场的运行情况进行了细致地分析。然后具体介绍了国内主要省份太阳能热水器行业的发展、太阳能热水器与建筑结合情况。随后，报告对太阳能热水器市场做了竞争及营销分析、替代品行业发展分析、重点企业经营状况分析，最后解析了太阳能热水器市场的投资前景与发展趋势。 资料来源：前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》，百度报告名称可看报告详细内容。
太阳能光伏建筑一体化 （一）前言 1. 1金融危机促进发展新能源-太阳能光伏建筑一体化 2008年世界金融危机使全球资产面临重新溢价，金融版图随之悄然改写，与之相伴的还有国际油价的跌宕起伏。伴随金融危机恐慌心理的蔓延，影响金融危机的因素扩大。能源安全，作为世界各国政府密切关注及深入研究的课题亦被提上议事日程，世界各国从保护国家安全角度，制定和调整本国的能源战略。为了对付世界性的能源、环境、金融等危机的影响，各国政府高度重视可再生清洁新能源，并把太阳能发电作为首选发展方向。 新能源规划有三个方面的意义，第一是应对当前的金融危机，扩大内需、拉动投资、增加就业，第二个是应对气候变化，调整能源结构，持续能源的可持续发展。第三个是抢占未来经济发展的制高点，提升中国能源的国际竞争力”。这项“金太阳”工程的的重点内容将是以国家财政补贴的形式，支持国内光伏市场的启动。把新能源的发展提高到前所未有的“战略高度”。这一系列行动，不仅在中国，而且在全世界范围内产生了极其明显的连动效应，引发了全国各地政府和企业界“光伏
积极性”空前高涨。一场“太阳能建筑一体化”风暴正在全国各地掀起。在创建节约型社会的主题带动下，各地政府、企业界纷纷聚焦“太阳能光伏建筑一体化”，一场能源产业的革命已经在爆发边缘，开创太阳能光伏建筑一体化春天。
中国将进一步把太阳能光伏建筑一体化技术作为能源技术发展的优先主题，大力提高一次能源和终端能源利用技术水平。提升能源装备制造水平，加强能源领域前沿技术研究和基础科学研究，探索太阳能光伏建筑一体化新能源的新途径，大力推进先进适用太阳能光伏建筑一体化 1.2 四万亿救市计划是光伏建筑一体化新能源逆势上扬的强大动力 为了应对金融危机给国内产业带来的不利影响，中国制定了高达4万亿元的投资计划，同时推出了“十大措施”。“加强生态环境建设、支持重点节能减排工程”成为其中亮点，政府在4万亿救市计划中着重强调节能环保领域，无疑是给光伏建筑一体化再生能源、太阳能光伏企业提供了广阔的市场机遇。光伏建筑一体化产业将会逆势上扬。 1．3推动光伏建筑一体化应用是落实扩内需、调结构、保增长的重要着力点。推动光伏建筑一体化应用是促进我国光电产业健康发展的现实需要。三文件为推动光电建筑应用、拓展国内应用市场、创造稳定的市场需求、促进我国光电产业健康发展提供了可靠的政策依据。三文件优先支持技术先进、产品效率高、建筑一体化程度高、落实上网电价分摊政策的示范项目，从而不断促进提高光电建筑一体化应用水平，增强产业竞争力。对推动光伏
宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收实施细则
宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收实施细则 时间:2010-7-2 10:39:13 阅读:47次编辑:nbghzx 来源 １总则 1.0.1 为规范宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收，推动太阳能热水系统这一绿色能源体系的广泛应用，制定本实施细则。 1.0.2 本实施细则适用于宁波市新建、改建、扩建的公共建筑及居住建筑分户式和集中式太阳能热水系统。在既有居住建筑及其它民用建筑上设置太阳能热水系统，可参照执行。 1.0.3 新建十二层及以下的居住建筑及有热水系统要求的公共建筑，建设单位应为全体用户配置太阳能热水系统，并做好太阳能热水系统与建筑的一体化工作。其它民用建筑推广应用太阳能热水系统。 1.0.4 当在既有建筑上增设或改造已经安装的太阳能热水系统时，应进行建筑结构安全性复核，并应满足建筑、结构及其它相应的安全性要求。 1.0.5 当在建筑物上安装、设计太阳能热水系统时，应进行日照模拟分析，不得降低相邻建筑物
的日照标准，其中小高层及高层住宅区域规划设计及进行日照分析时，宜为太阳能热水系统的应用预留条件。 1.0.6 民用建筑太阳能热水系统的设计、安装及验收，除应符合本实施细则外，尚应符合国家、省现行的有关标准的要求。 3 基本规定 3.0.1 太阳能是一种可再生的绿色能源，民用建筑的生活热水制取应优先采用太阳能热水系统。 3.0.2 太阳能热水系统设计应遵循因地制宜的原则，需建立在宁波本地区可靠的气候资料基础上（太阳逐时辐射模型），可采用宁波市典型气象年数据文件中的辐射数据（详附录A）。 3.0.3 高层类（12层以上）住宅及公共建筑宜在条件许可的前提下，尽量选取合理的太阳能热水系统制取生活热水。也可以采用栏板式、阳台式集热器制取生活热水，但应保证集热器能充分地采集阳光。 3.0.4 新建建筑太阳能热水系统应纳入建筑工程设计，统一规划、同步设计、同步施工、同步验收，与建筑工程同时投入使用，不得采用管道预留、用户自理的方式。
学生毕业设计（论文） 题目光伏建筑一体化 学院 专业 班级 姓名 学号 指导教师 完成日期 引言 太阳能光伏建筑一体化（BIPV）系统，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电阵列安装在建筑的围护结构外表来提供电力。这和系统有诸多优点，如有效利用建筑外表面、无需额外用地或者加建其他设施、节约外饰材料（玻璃幕墙等）、外观更有魅力、缓解电力需求、降低夏季空调负荷、改善室内热环境等。光伏建筑一体化系统是目前世界上大规模利用光伏技术发电的重要市场，一些发达国家都将光伏建筑一体化作为重点项目积极推进。近年来，国外推行在用电密集的城镇建筑物上安装光伏系统，并采用与公共电网并网的形式，极大地推动了光伏并网系统的发展，光伏与建筑一体化已经占据了整个太阳能发电量的最大比例。 光伏应用技术作为一种新型的技术，在建筑学上已经成为一种新的可行的选择。光伏应用技术利用太阳光这种巨大的可再生能源来产生电力，其光伏转换构件既可以安装在建筑
物上，又可以作为多功能建筑材料构成实际的建筑物部件，光伏建筑的产生是建筑物设计领域超越能源意识的新型设计意识，对人类生态环境起着重要作用。 光伏并网和建筑一体化的发展，标志着光伏发电由边远地区向城市过渡，由补充能源向替代能源过渡，人类社会向可持续发展的能源体系过渡。太阳能光伏发电将作为最具可持续发展特征的能源技术进入能源机构其比例将愈来愈大并成为能源主体构成之一。 摘要：本文介绍了光伏发电原理，并对光伏发电系统的种类分别进行总结，针对不同发电系统的特点，指出了其不同的适用环境；通过对光伏与建筑结合方式的总结，系统的概括了所有光伏建筑的结合方式，并对其优劣进行对比；总结了光伏建筑的优点，分析了世界各国的光伏建筑发展情况；最后对光伏建筑前景进行了分析。 关键词：半导体；光伏建筑一体化；太阳电池；光伏幕墙 目录 摘要 (2) 1 引言 (2) 2光伏建筑一体化原理 (3) 2.1太阳电池原理 (3) 2.2光伏发电系统 (3) 2.3 BIPV建筑一体化 (4) 3光伏与建筑相结合的形式 (5) 3.1建筑与光伏系统的结合 (5) 3.2建筑与光伏组件的结合 (6) 4 BIPV系统的发展前景 (8) 4.1.光伏建筑一体化的优点 (8) 4.2世界各国的光伏建筑发展情况 (8) 5总结 (10) 6 致谢 (11) 7 参考文献 (11) 2光伏建筑一体化原理 2.1 太阳电池原理 半导体根据导电机理的不同可分为P型半导体和N型半导体。当太阳光照射到半导体时，半导体中的电子被激发而移动，失去电子的地方就形成空穴。P型半导体和N型半导体结合
2010NO.16 China New Technologies and Products 中国新技术新产品 高新技术 我国太阳能发展现状与前景 郝钢 （内蒙古工业大学，内蒙古呼和浩特010000） 1太阳能的发展前景 随着现代社会的快速发展，人们对能源的需求量也在不断的增长，全球范围内的能源危机也日益突出。传统的化石能源，如：煤炭，石油，天然气更是有限。随着21世纪的到来传统能源濒临枯竭，造成能源危机，还会造成全球的环境问题。如全球变暖燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。而随着化石能源的减少，其价格不断升高，这将会严重制约着人们的生产和生活水平的提高。因此发展可再生能源的呼声越来越多，太能能这种情节廉价的资源就因运而生了。 太阳能发电有自己独有的优势[1]，主要包括：燃料免费；没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件；保持系统运转仅需很少的维护；系统为组件，可在任何地方快速安装；无噪声，无有害排放和污染气体而且地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍。地表每平方米平均受到的辐射可圣朝1700kW.h电。国际能源署的相关数据显示，在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统，就足以满足全球能源需求。所以，太阳能光复享有广阔的发展空间，其潜力十分巨大。 2我国太阳能发展现状 我国土地辽阔，幅员广大，在中国广阔富饶的土地上，有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看，西部地区由于地理位置较好，太阳辐射总量很大。除四川盆地以外，全国其他地区的太阳辐射也相当可观[2]。 我国有这么丰富的太阳能资源，但是没有得到最合理的开发和利用，我国的太阳能事业还处在起步阶段，已经开发了一些小型的太阳能设备。比如：太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统。这些小型的太阳能设备只能满足一小部分人的需要，如果要满足一座城市甚至一个省用电量的需要就必须建立一座大型的太阳能光伏发电站。而我国现在在这方面还在起步阶段，已经建立了几个试点项目。而国家对于太阳能的发展现在还没有出台一套很完备的政策、法律法规。而这种太阳能发电站的建设必须得到国家的有力支持才可以继续下去。 3发展太阳能的意义 在当今世界能源结构中，人类所利用的能 源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源，根据 “BP Statistical Review of World Energy,June 2003”的统计，20002年世界一次能源消费量为 94，05亿吨石油当量。截至2002年底，世界石油 可采储量为1427亿吨，可采40.6年；天然气为 1557800亿立方米。可采60.7年；煤炭为9844.5 亿吨，可采204年。[3] 我国能源资源储量不容乐观。根据最新资 料，现有探明技术可开发能源总资源量超过 8230亿吨标准煤，探明经济可开发剩余可采总 储量为1392亿吨标准煤，约占世界总量的 10.1%。我国人口众多，人均能源资源占有两非 常低。而我国所面临的却是能源需求量成倍增 长的严重挑战。 由以上分析可见，在人类开发利用能源的 历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源 为主的时期，仅是一个不太长的阶段，他们终将 走向枯竭而被新的能源所取代。人类必须未雨 绸缪，及早寻求新的替代能源。研究和实践表 明，新能源和可再生能源资源丰富，分布广泛， 可以再生，不污染环境，是国际社会公认的理想 替代能源。根据过节权威机构的预测，到2060 年，全球新能源和可再生能源的比例，将会发展 战士节能与构成的50%以上，成为人类社会未 来能源的基石，世界能源舞台的主角，是目前大 量应用的化石能源的替代能源。[4] 3.1改善环境 通过使用新能源来替代化石能源，可以减 少因燃烧化石能源而造成的二氧化碳和烟尘排 放量，给环境造成的损失。光复发电不产生传统 发电技术带来的污染物排放和安全问题，没有 废弃或噪音污染。 3.2节省空间 光复发电是一种简单的低风险技术，集合 可以安装在任何有光的地方。这意味着在公共、 私人和工业建筑的屋顶和墙面上都有广泛的安 装潜力。在运行中，这个系统还可以降低建筑的 受热，增加通风。光复还可以作为隔声板装在公 路两侧。光复在提供大量电力供应的同时，避免 占用更多的土地。 3.3增加就业 光复发电能够提供重要的就业机会。安装 阶段创造大量的就业产生在（安装工人、零售商 和服务工程师），租金地方经济发展。根据欧洲 光伏发电行业信息显示，生产每兆瓦光伏产品 大约产生10个就业机会，安装每兆瓦光伏系统 创造大约33个就业机会。批发和间接供应可提 供3-4个就业岗位，研究领域提供1-2个就业 机会。所以在整个产业链中可提供50个就业机 会。在未来几十年，随着规模的扩大，自动设备 的使用，这些数据会有所降低。但是，光伏发电 产业不仅仅是一个资金密集型产业，同时也是 一个劳动密集型产业。目前我过光伏技术及产 业的就业总人数近万。到2020年将达到10万 人左右。按照中或电力专家的研究，2050年，光 伏发电行业将达到装机容量10亿KWp,年生产 和安装1亿KWp,就业人口将超过500万人。 3.4提供农村电力 光伏发电系统结实耐用，易于安装和具有 灵活性等特征，使其可满足世界任何地方的农 村电力需求。 4总结 我国能源供应主要依靠煤炭，石油资源有 限，只有通过扩大天然气、核电、可再生能源的 开发利用来降低煤炭消费比例。从长远来看，大 力发展可再生能源可以逐步改善以煤炭为主的 能源结构，促进常规能源资源更加合理有效地 利用，缓解与能源相关的环境污染问题。开发利 用可再生能源，并建立必要的技术贮备，可以减 少我国对国外矿物能源的依赖，增强国家抗御 能源安全风险的能力。 太阳能光伏发电是目前比较成熟的技术， 具有安全可靠、无噪音、无污染、能量随处可得、 不受地域限制、无需消耗燃料、建站周期短、无 需架设输电线路、可以方便地与建筑物相结合 等优点，是常规发电和其它发电方式所不及的。 所以，我国要大力发展可再生能源，使得社 会能够更稳定快速长期的发展。 参考文献 [1]施钰川.太阳能原理与技术[M].西安交通大学， 2009，4. [2]刘志章.内蒙古自治区太阳能发展规划[R].内 蒙古自然能源研究所，2007，9. [3]王长贵，郑瑞澄.新能源在建筑中的应用[M].中 国电力出版社，2003，7. [4]吕芳.太阳能发电[M].化学工业出版社，2009，5. [5]赵庆波，单葆国.世界能源需求现状及展望[J]. 中国能源，2002，12. 作者简介：郝钢（1982-），男内蒙古工业大 学供热、供燃气、通风及空调工程专业2007级 研究生。 摘要：社会的不断发展使得人们对能源的需求越来越高，而现在的能源储备已经不足以满足我们的生活需要，我们必须发展新能源，太阳能就是一个可再生能源，它可以说是取之不尽用之不竭。而我国的太阳能发展还只是处于起步阶段，要走的路还很长。本文只是让大家了解我国太阳能的现状。 关键词：太阳能光伏发电；化石能源 立新的进渣与排渣的平衡点，在调整操作过程中，极易引起冷渣器故障。因此，对冷渣器进渣进行调整时，应做到谨慎平稳调整，逐步过渡，防止进渣量失控。锅炉正常运行中冷渣器宜采用少量进渣，连续运行方式，并根据锅炉负荷及煤质情况确定冷渣器投入的数量，一般以对称投入为宜。 3.3.3改进后的运行情况 以上改进措施实施后，较好的解决了冷 渣器的堵塞问题，未再次发生结焦现象，保证 了机组的正常运行，改良效果显著。 4结语 冷渣器能否可靠工作，对锅炉的稳定运 行有直接影响。如果冷渣器不能正常排渣，锅 炉只有降负荷运行或停炉。因此改进冷渣机 及其系统，合理控制冷渣器的运行方式，对保 证机组长期连续稳定运行意义十分明显，而 这也就是本文主要的意旨所在。 参考文献 [1]李金晶，王巍,杨石等.滚筒冷渣器传热特性 的实验研究[J].电站系统工程，2009-01-15. 13 -- 中国新技术新产品
毕业论文 题目太阳能光伏发电与建筑一体化学院光伏学院 专业光伏材料应用与加工技术 姓名代承林
摘要：随着世界能源危机的日益显现，节能建筑是世界建筑发展的趋向，洁净能源，尤其是太阳能的合理、高效利用是未来建筑设计的重要内容。其中，代表太阳能应用最尖端、最有潜力的光伏发电将是节能建筑的主角。联合国能源机构的调查报告显示，太阳能光伏建筑一体化业将是21世纪最重要的新兴产业之一。本论文尝试从技术性和美学性两方面入手，提出在建筑方案阶段就将光伏板纳入构思中，根据光伏板对光照的要求，利用光伏板特殊的颜色、肌理、构造与建筑进行整合，使之成为建筑物的一个有机组成部分。在总结了大量国外成熟的光伏建筑一体化设计实例的基础上，从当前世界金融危机促进太阳能光伏建筑一体化发展的观点入手，论述了太阳能光伏建筑一体化的定义、原理、类型、方式点和要求，介绍了薄膜光电池在太阳能光伏建筑一体化的发展及优势，列举了一些国内外案例，光伏建筑一体化太阳能将成为功效最佳、价格最低廉的替代新能源，太阳能光伏建筑一体化发展任重道远。 关键词：太阳能；光伏建筑；光伏屋顶；光伏幕墙；光伏LED；一体化
目录 （一）光伏发电与建筑一体化的发展道路与影响 (2) （二）太阳能光伏建筑一体化(BIPV) (2) 2．1太阳能光伏建筑一体化的定义与原则 (2) 2．2太阳能光伏建筑一体化原则 (2) 2．3为什么要光伏与建筑一体化 (3) 2．4光伏建筑一体化的类型 (3) 2．5光伏建筑一体化的方式 (4) 2．6 光伏建筑一体化的10种形式 (6) 2．7 光伏建筑一体化的系统工作原理 (6) （三）光伏建筑系统的设计，施工及维护 (7) 3.1光伏建筑系统的设计计算 (7) 3.2太阳能光伏建筑系统的安装 (8) （四）非晶硅薄膜电池在光伏建筑一体化中的优势 (9) 4．1 薄膜太阳能电池的优越性 (9) 4．2 新型薄膜太阳能电池发展尤为迅速 (9) 4．3 非晶硅薄膜电池 (10) (五) 国内相关工程介绍 (10) 5.1 德国柏林火车站 (10) 5.2 威海市民文化中心 (10) 5.3 青岛客运中心 (10) 5.4 北京奥体中心体育场 (11) 5.5 北京辉煌净雅大酒店LED多媒体动态幕墙 (12) （六）光伏建筑一体化太阳能将成为功效最佳，价格最低廉的替代新能源 (12) （七）太阳能光伏发电与建筑一体化的发展任重道远 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)
太阳能电池片生产技术的发展和趋势 LED光伏电子项目部 2009/2/22
1太阳能电池片的生产工艺 1.1太阳能电池的工作原理 典型的太阳电池本质上是一个大面积半导体二极管，它利用光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能。当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时,其中能量大于禁带宽度Eg的光子能把价带中电子激发到导带上去，形成自由电子,价带中留下带正电的自由空穴，即电子-空穴对，通常称它们为光生载流子。自由电子和空穴在不停的运动中扩散到pn结的空间电荷区,被该区的内建电场分离电子被扫 到电池的n型一侧，空穴被扫到电池的p型一侧，从而在电池上下两面(两极)分别形成了正负电荷积累，产生“光生电压”,即“光伏效应”（photovoltaic effect）若在电池两侧引出电极并接上负载,负载中就有“光生电流”通过，得到可利用的电能,这就是太阳电池的工作原理，如图1所示。 图1太阳电池的工作原理 光伏效应是1839年法国Becqueral第一次在化学电池中观察到的。1876年在固态硒(Se)的系统中也观察到了光伏效应,随后开发出Se/CuO光电池。硅光电池的报道出现于1941年1954年，贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅光电池，为太阳能光伏发电奠定了技术基础，成为现代太阳电池时代的划时代标志。作为能源,硅太阳电池于1958年首先在航天器上得到应用。在随后10。多年里,硅太阳电池在空间应用中不断扩大，工艺不断改进,电池设计逐步定型。70 年代初，许多新技术引入电池制造工艺,转换效率有了很大提高。与此同时,硅太阳电池开始引入地面应用，70年代末，地面太阳电池产量已经超过了空间电池产量,促使成本不断降低。80年代初，硅太阳电池发展进入快速发展时期，技术进步和研究开发使太阳电池效率进一步提高，商业化生产成本持续降低，应用不断扩大。在太阳电池的整个发展历程中,先后开发出各种不同结构的电池，如肖特基(MS)电池、MIS电池、MINP电池、异质结电池等，其中同质p2n结电池自始至终占着主导地位，其他结构电池对太阳电池的发展也产生了重要影响。在材料方面,有晶硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒(CIS)薄膜电池、碲化镉(CdTe)薄膜电池、砷化镓薄膜电池等，由于薄膜电池被认为是未来大幅度降低成本的根本出路,因此成为太阳电池研发的重点方向和主流，在技术上得到快速发展,并逐步向商业化生产过渡，多晶硅薄膜电池和Gratzel电池在90年代中后期开始成为薄膜电池的研发热点,技术发展比较迅速。 1.2太阳能电池的生产工艺
光伏建筑一体化研究及应用现状 【摘要】目前全球人口急剧增长，而居民的生活质量也在不断提高，对能源的需求越来越大，现在全世界面临的问题就是能源短缺问题，我们也在积极开发新型能源以缓解能源短缺问题。太阳能是一种在任何地方都能使用的能源，并且太阳能电池板的安装和使用也越来越简单，建筑可以和太阳能光伏发电很好的结合在一起，为节省城市能源做出了巨大贡献，一般将太阳能电池构件安装在建筑物顶部，将其与供电网相连，就构成了用户并网光伏发电系统。本文将就光伏建筑一体化研究及其现状展开探讨。 【关键词】太阳能；建筑；光伏建筑一体化化研究与应用 引言：我国有三大耗能大户，即工业、建筑和交通，而我国99%以上的建筑都是高耗能建筑，数据显示，发达国家单位采暖耗能仅为我国的三分之一，因此我们必须采取措施做好建筑节能工作，才能保证节能减排工作的顺利进展。光伏一体化建筑的概念在上世纪九十年代初被提出，是太能能发电的一种新概念，也就是将建筑和光伏发电系统结合起来，利用太阳能为建筑提供所需电能，还能够为电网供电，这是一种建筑节能的重要方式。 1、光伏建筑一体化的概念和应用
在1986年，世界能源组织提出了BIPV也就是太能能光伏建筑一体化概念，光伏建筑一体化有两种形式：第一种是BAPV，也就是在现有建筑物上以附着方式安装光伏发电系统，建筑功能和发电系统功能没有冲突；第二种是BIPV，也就是在建筑物设计、施工和安装的过程中同时进行光伏发电系统的设计和安装，这种光伏发电系统同时具备建筑材料、建筑构件和发电的功能。光伏建筑一体化的应用形式主要由以下几种： 1.1光伏幕墙 现今的建筑越来越美观，而现在建筑物设计也非常重视外观因素，因此近年来幕墙建筑数量越来越多，同时也出现了幕墙的节能问题。现在主要节能方式是使用节能玻璃，例如中空玻璃或者Low-E玻璃等，但是这种方法“治标不治本”，建筑能耗问题无法从根本上得到解决，而随着光伏建筑一体化的出现，人们开始将其应用于幕墙建设。光伏幕墙既美观、安全，还要具备发电功能，这也是越来越多建筑厂商重视光伏幕墙的原因，但是光伏幕墙也有缺点：首先，光伏幕墙主要是将太阳能电池片夹在两片厚玻璃之间，太阳照射会造成电池温度上升，而光伏组件的最佳安装角度并不是垂直的，对发电效率造成了影响；第二，光伏幕墙性价比较低，成本较高，对建筑施工技术要求也较高，同时其要和建筑设计、施工、使用同步进行，建筑施工进度会对其产生影
我国太阳能发展现状及其发展前景 摘要：能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长，但是化石能源是不可再生的，所以，在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。本文旨在介绍我国太阳能发展的现状及其发展方向。 关键词：太阳能；清洁能源；化石能源；光伏发电；光热转换 0 引言 化石能源是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。而且，化石能源在利用的过程中还会带来一系列的诸如温室效应，粉尘，酸雨等环境问题。而在全球的能源消费结构中化石能源的比例达到87%，在我国，化石能源的比例竟然达到了92%！[1]所以，在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 1. 太阳能的优点 在诸如风能，水利能，潮汐能，太阳能等各种新型清洁能源中，有很多专家学者都对太阳能青眼有加。 首先太阳能具有普遍性：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。其次太阳能有无害害性，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。 其次太阳能总量十分巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，而据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年，全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤，所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 还有最重要的长久性：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。因此，太阳能的大规模开发利用是面向未来，实现可持续发展的必然选择。 2 我国太阳能资源的现状 我国土地辽阔，幅员广大，在中国广阔富饶的土地上，有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看，西部地区由于地理位置较好，太阳辐射总量很大。我国各省的太阳能资源分布如下表一所示。[2] 3 我国太阳能的发展现状 目前，我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类，例如，太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能发电及光伏发电系统等。 3.1太阳能光热转换
太阳能电池发展现状及存在的主要问题 晨怡热管2008-10-17 23:05:45 一、2005年国际太阳能电池产业发展情况 2005年，世界太阳能电池总产量1656MW，其中日本仍居首位，762M W，占世界总产量的46％，欧洲为464M W，占总产量的28％，美国156M W，占总产量的9％，其他274MW，占总产量的17％。 2004年全球前14位太阳能电池公司总产量达到1055MW，占当年世界总产量的88.3％，近五年来，日本Sharp公司一直领先，2004年产量达到324MW，见表1。
以2004年数据分析，各种太阳能电池中硅基太阳能电池占总产量的98％，晶体硅太阳能电池占总产量的84.6％，多晶硅太阳能电池占总量的56％，见表2。
2005年，世界光伏市场安装量1460M W，比2004年增长34％，其中德国安装最多，为837MW，比2004年增长53％，占世界总安装量的57％；欧洲为920MW，占总世界安装量的63％，日本安装量292M W，增幅为14％，占世界总安装量的20％；美国安装量为102MW，占世界总安装量的7％，其他安装量为146M W，占世界总安装量的10％。
至2005年全世界光伏系统累计安装量已超过5GW，2005年一年内投资太阳能电池制造业的资金超过10亿美元。现在，一个世界性的问题是制造太阳能的电池的硅原材料紧缺，尽管2005年全世界硅原材料供应增长了12％，但仍然供不应求，国际上长期供货合同抬价25％。持续的硅材料紧缺将对2006年太阳能电池生产产生较大的影响，预计2006年世界太阳能电池产量的增幅将不限制在10％左右。要解决硅材料的紧缺问题预计将需要5年以上的时间。 根据光伏市场需求预测，到2010年，全世界光伏市场年安装量将在3.2G到3.9GW之间，而光伏工业年收入将达到186美元到231亿美元。 日本和欧美各国都提出了各自的中长期PV发展路线图。 按日本的PV路线图（TV Roadmap 2030），到2030年PV电力将达到居民电力消耗的50％（累计安装容量约为100GW），具体的发展目标见表3和表4。
太阳能光伏建筑一体化的发展现状与前景展望 褚玉芳1，2 张囡囡2，3 沈辉2，3 1江西宜春学院物理科学与工程技术学院 2中山大学太阳能系统研究所， 3 深圳市太阳能学会 摘 要：根据国内外发展趋势来看，光伏发电在城市推广利用的最佳形式就是与公共电网并网并且与建筑结合：即光伏建筑一体化。本文首先对国外光伏建筑一体化的发展现状进行了综述，并对技术的发展特点进行了分析和评估。此外，还介绍了我们所完成的光伏建筑的几个典型工程事例，最后，结合我国的具体情况提出了发展思路和具体建议，以期望能对我国发展光伏建筑提供一些发展思路和技术参考。 关键词：太阳电池；屋顶计划；光伏建筑一体化（BIPV） 1太阳能光伏发电的发展趋势 太阳能光伏发电在城市推广利用的最佳形式就是与公共电网并网并且与建筑结合：即光伏建筑一体化。至今为止，光伏发电经历了漫长的发展过程：从天上到地面：主要是1973年第一次石油危机，太阳电池从主要作为空间电源向地面应用发展；从独立系统到并网发电：从环保角度出发，由于少用或不用化学蓄电池，并网光伏发电系统比离网的独立光伏系统更科学和环境友好；从屋顶系统到与建筑结合或光伏建筑一体化：从单纯的将光伏组件安装在屋顶上发展成为太阳电池组作为建筑材料的一部分。 光伏发电系统与建筑结合的早期形式主要就是所谓的“屋顶计划”，这是德国率先提出的方案和进行具体实施的。德国和我国的有关统计表明，建筑耗能占总能耗的三分之一，光伏发电系统的最核心的部件就是太阳电池组件，而太阳电池组件通常是一个平板状结构，经过特殊设计和加工完全满足建筑材料的基本要求，因此，光伏发电系统与一般的建筑结合，即通常简称的光伏建筑一体化应该是太阳能利用最佳形式。对于光伏建筑一体化的发展，德国首先是进行示范，然后逐步推广，已经历了一个历时15年多的发展过程：从1991到1995年，实施1000光伏屋顶计划，并开始实施电网回收；从1995到1998年，为巩固和评估
中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源：CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件，会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心，全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源，是未来低碳社会的理想能源之一，当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中，从硅提纯到应用系统，技术门槛越来越低，相应地，企业数量分布也越来越多，且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节，上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称，目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟，光电转换效率高，但其生产成本较高，技术要求高；多晶硅电池成本相对较低，技术成熟，但光电转换效率相对较低；而薄膜电池成本低，发光效率高，但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步，未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下，太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年，太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影响，2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓，但随着2009 年下半年市场需求的复苏，2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW，比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍，因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴，政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上，以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年，西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策，使其国内光伏产业出现了爆发式发展的态势，一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。2009 年德国光伏组件安装量高达3200MW，占全球总安装量的50.4%。 中国太阳能光伏产业发展现状目前，中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看，国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群，并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009 年中国太阳能电池产量为9300MW，占全球总产量的40%以上，已成为全球太阳能电池生产第一大国。 年中国太阳能电池产量 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类（按装机总量）点击此处查看全部新闻图片虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一，但产业链发展不协调，且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中，国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法，而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术，其成本高、耗能量，重复性建设严重，在整个国际竞争中处于劣势，这也是在2009 年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次，目前中国国内的太阳能电池市场规模较小，国内生产的太阳能光伏电池的97%都出口到了海外市场。这种过度依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大，易受国际需求量变化的影响。如在2008 年的全球金融危机中，因西方国家消减了对光电产品的价格补贴，直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。中国太阳能光伏产业发展趋势分析当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008 年，中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设；2009
太阳能光伏建筑一体化的设计要点 【摘要】光伏建筑一体化是光伏系统依赖或依附于建筑的一种新能源利用形式，其主体是建筑，客体是光伏系统。设计中要十分注意与建筑形式、结构形式和发电形式的配合，选择合适的光伏组件。【关键词】光伏建筑一体化建筑结构形式光伏方阵 1引言 能源是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。 太阳能光伏建筑一体化BIPV(Bui1ding Integrated Photovoltaias)，是在2006年9月30日深圳太阳能学会年会上首次提出。在这次会议上，建筑领域的代表，介绍了光伏建筑相关的另一个重要概念，“零能耗建筑”，一旦光伏建筑的发电量达到能够满足住户生活需求。则称之为“零能耗建筑”。由于建筑是一个复杂的系统，一个完整的统一体，如果要将新型太阳能技术融入到建筑设计中，同时继续保持建筑的文化特征，就应该从技术和美学两方面入手，使建筑设计与太阳能技术有机结合，由此产生了“一体化设计”的概念，“一体化设计”是指在建筑规划设计之初，就将太阳能利用纳入设计内容，使之成为建筑的一个有机组成部分，统一设计，施工，调试。 2光伏建筑一体化分类
根据光伏方阵与建筑结合形式的不同，BIPV可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。另一类是光伏方阵与建筑的集成。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。如光电屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。光伏方阵与建筑的结合是一种常用的BIPV形式，特别是与建筑屋面的结合。光伏方阵与建筑的集成是BIPV的一种高级形式，它对光伏组件的要求较高。光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。 常见的与建筑结合的安装方式 3建筑设计要点 光伏建筑一体化是光伏系统依赖或依附于建筑的一种新能源利用形式，其主体是建筑，客体是光伏系统。因此，BIPV设计应以不损害和影响建筑的效果、结构安全、功能和使用寿命为基本原则，任