光伏建筑一体化(一)

摘要目前在建筑中注入绿色元素（诸如太阳能），已成为建筑发张的趋势，且绿色建筑也将是21世纪世界简述的主流。

绿色建筑有其丰富的内涵，各国评价不一，但洁净能源，尤其是太原能的合理、高效利用时绿色建筑的重要内容。

此部分主要从光伏建筑一体化方面对太阳能在建筑物中应用进行了介绍。

光伏建筑一体化（BIPV）提出了“建筑产生能源”的新型概念，即通过建筑物，主要是利用屋顶和墙面与光伏发电集成起来，使建筑物自身利用绿色、环保的太阳能资源产生电力，光伏建筑一体化必将成为绿色建筑和建筑节能技术的发展趋势。

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。

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 (1)引言 (3)1光伏建筑一体化理 (4)1.1太阳电池原理 (4)1.2光伏发电系统 (5)1.3BIPV建筑一体化 (5)2光伏与建筑相结合式 (7)2.1建筑与光伏系统的结合 (7)2.2建筑与光伏组件的结合 (9)3 BIPV系统的发展前景 (11)3.1.光伏建筑一体化的优点 (11)3.2世界各国的光伏建筑发展情况 (12)4总结 (14)5参献文献 (16)6 致谢 (17)引言：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。

政策补偿光伏建筑一体化提出了“建筑物自我发电、自我供电”的新概念，即建筑物与光伏发电的集成化，在建筑物的外围护结构表面上布设光伏阵列产生电力。

把光伏器件用做建材。

必须具备建材所要求的几项条件：坚固耐用、保温隔热、防水防潮、适当的强度和刚度等性能。

若是用于窗户、天窗等，则必须能够透光，就是说既可发电又可采光。

除此之外，还要考虑安全性能、外观和施工简便等因素。

光伏与建筑相结合的形式主要包括与屋顶相结合，与墙相结合，与遮阳装置相结合等方式。

1、建筑光伏一体化的特点：（1）并网系统光伏阵列安装在闲置的建筑物屋顶或墙面上，无需占用土地或增建其它基础设施，适用于人口密集的城市，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要。

（2）所发电能馈入电网，省掉蓄电池，节省建设投资与维护费用，从而使发电成本大为降低。

提高了系统的平均无故障时间和防止蓄电池的二次污染。

（3）分布式建设可原地发电、原地用电，使输电成本和损耗变得最小。

在一定距离范围内可以节省常规电网的投资。

（4）本地发供电，进出电网灵活。

夏季由于大量制冷设备的使用，形成电网用电高峰。

而这时也是光伏阵列发电最多的时候。

BIPV系统除保证自身建筑用电外，还可以向电网供电，从而缓解高峰电力需求。

（5）由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上，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，既节省了能源，又利于保证室内的空气品质。

（6）由于光伏电池的组件模块化，光伏阵列安装起来很简便，而且可以任意选配发电容量。

(7)光伏电池组件与建筑物完美结合，既可发电又能作为建筑材料和装饰材料，使物质资源充分利用并发挥多种功能，同时降低了建设费用；使建筑物科技含量大大提高，减少了光伏系统成本的回收器，增加了“卖点”。

(8) 避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染，这对于环保要求严格的今天与未来更为重要。

(9)发展前途远大。

并网光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞相发展的热点和重点，是世界太阳能光伏发电的主流发展趋势，市场巨大，前景广阔。

《光伏建筑一体化》课程标准一、课程说明课程名称光伏建筑一体化开课分院适用专业光伏材料制备技术课程代码1014275学时64先修课程太阳能发电系统设计与施工后续课程毕业实习编制人审定人制（修）定日期二、课程性质与任务1．课程在专业人才培养方案中的定位本课程为光伏材料制备技术专业的基础课程。

该课程兼有基础理论和工程应用技术的双重性质；其研究问题、解决问题的方法在光伏与建筑一体化应用方面具有较强的代表性。

它对培养学生分析和解决工程实际问题的能力，以及对其它后续课程的教学具有重要的作用，其课程建设、教学改革和教学效果的好坏将直接影响到后续课程的学习及工程技术人才培养的质量。

2．课程设计将知识与技能融入各种相关的“驱动任务”中，使学生能更好地自主学习，并通过学习获得解决问题的能力。

由学校专任教师、行业和企业专家合作选择课际问题提供理论基础，使所设计的构件即安全合理，又经济实用。

紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容。

以职业能力本位，从“任务与职业能力”分析出发，设定课程能力培养目标。

变书本知识的传授为职业技术能力和关键能力的培养，紧密联系工程实际、注重实践应用。

3．课程任务本课程的任务是使学生具备光伏建筑一体化的基础知识，掌握正确的光伏建材型组件类型、光伏发电系统的设计及施工。

三、课程设计思路本课程的设计基本理念是:以就业为导向，应用为目标、实践为主线、能力为中心，企业指导并参与课程的开发。

秉承立德树人的中心工作，深挖本课程蕴含的思想政治教育元素，有效的将学生职业教育、素质教育、思想教育、创新教育融入课堂教学。

本课程以光伏发电与建筑物相结合为中心，主要面向岗位光伏系统设计、光伏系统与建筑物的结合。

1.课程面对岗位光伏系统设计员、光伏建筑施工员2．岗位标准（或工作内容、职责），技术等级标准职业功能工作内容技术要求相关知识备注光伏系统设计员光伏发电系统设计掌握光伏发电系统设计1熟悉光伏发电系统设计软件2熟悉光伏发电系统设计方法光伏建筑施工员光伏建筑施工熟悉光伏建筑施工技术光伏建筑施工过程3．课程能力标准分解按照职业岗位标准进行能力归类、整合，确定课程能力，建立课程能力分析图表。

光伏建筑一体化(BIPV)在绿色建筑中的运用摘要：光伏建筑一体化（BIPV）是一种在建筑物的外立面、屋顶和其他结构中集成太阳能电池板的技术。

本文通过对BIPV在绿色建筑中的运用进行探讨，分析了BIPV技术的优势和应用前景，BIPV技术不仅可以为建筑提供可再生能源，还能改善建筑的能源效率、减少碳排放，并为建筑赋予更多功能。

绿色建筑与BIPV的结合，既满足了可持续发展的要求，又为建筑行业带来了新的发展机遇。

关键词：光伏建筑一体化；绿色建筑；运用绿色建筑作为可持续建筑的重要组成部分，致力于减少对环境的负面影响，提高能源效率，并为人们提供健康舒适的生活环境。

在追求可持续发展和环境保护的背景下，绿色建筑作为一种可行的解决方案受到了广泛关注，而光伏建筑一体化（BIPV）作为绿色建筑领域的一项创新技术，将太阳能发电与建筑一体化，为建筑提供可再生的清洁能源，BIPV不仅满足了建筑的能源需求，还在外观设计上具备一定的灵活性，能够与建筑的整体风格相协调。

一、光伏发电系统（一）分类根据应用方式和组件特点，光伏发电系统可以分为以下几类：1、独立式光伏发电系统：也称为离网系统，主要用于偏远地区或无法接入电网的地方，通过光伏电池板将太阳能转化为电能，并将电能储存在电池中，供电时直接使用储存的电能。

2、并网式光伏发电系统：也称为接网系统，将光伏发电系统与电网相连，实现光伏发电与传统电网的互联互通，将多余的电能注入电网，同时从电网获取电能以满足需要。

3、混合式光伏发电系统：结合了独立式和并网式系统的特点，既可以自给自足地供电，也可以与电网相连并进行电能交换。

（二）BIPV对光伏电池要求BIPV需要光伏电池板具备与建筑外观一致的颜色，以融入建筑物的整体设计，因此，光伏电池板通常采用不同颜色的材料或表面处理技术，使其与建筑外墙或屋顶的材料相匹配。

同时，BIPV的设计追求光线的透过和利用，光伏电池板需要具备一定的透光性能，以保证室内的自然采光，并提供舒适的室内环境。

光伏建筑一体化名词解释
光伏建筑一体化是指将太阳能光伏技术和建筑设计与施工相结合，将光伏发电系统与建筑设施融为一体的建筑技术和工程实践。

具体而言，光伏建筑一体化包括以下几个方面的内容：
1. 光伏发电系统的设计和安装：在建筑设计和建造过程中，将光伏发电系统的设计和安装作为其中的一项关键工作，如在建筑屋顶、外墙、遮阳棚等空间内安装太阳能电池板，以收集太阳能并将其转化为电能。

2. 建筑外观的设计：在建筑外观的设计中，考虑将太阳能电池板等光伏元件作为建筑的组成部分，不仅能够满足建筑照明和供电需求，还起到美化建筑外观的作用。

3. 建筑节能设计：在建筑的设计中，考虑到光伏发电系统的特点，采用节能设计，如在建筑的朝向、窗户设计、室内遮阳等方面进行调整，以提高光伏发电效率和降低室内温度。

4. 建筑内部电力系统集成：将光伏发电系统与建筑内部的电力系统有机结合，如通过逆变器将太阳能转化为交流电并储存，满足建筑内部电力需求，实现自给自足的能源系统。

综上所述，光伏建筑一体化是将太阳能光伏技术与建筑设计和施工相结合，实现光伏发电和建筑节能、美化、功能集成的创新技术和工程实践。

光伏建筑一体化(BIPV)在工业厂房的应用分析摘要：光伏应用经济一体化在应用过程中具有额外的发电收益、节省建筑应用成本等优势，因此在工业厂房修建过程中经常会应用到光伏建筑一体化这一内容，针对厂房的屋顶、幕墙以及玻璃系统进行全面的处理和调整。

基于以上理念，本文接下来针对光伏建筑一体化在工业厂房中的应用情况进行分析。

希望本文的论述能够带给工业厂房设计人员一些帮助。

关键词：工业厂房；光伏建筑一体化；设计要点；应用范围引言：光伏建筑一体化这一技术在开展过程中，主要是将太阳能发电产品，应用于建筑上方，在实际的应用过程中不会占据建筑的面积，也能够有效提高建筑整体的美观性以及使用性能。

同时，在光伏建筑一体化应用期间，能够减少工业厂房应用过程中的能耗。

因此，该项技术广泛的应用于我国厂房以及各类建筑的修建过程中，具有节能减排、隔热降温的优势。

一、光伏建筑一体化（BIPV）概述光伏建筑一体化是一种将太阳能发电产品集成到建筑上的技术。

在建筑构建过程中，运用光伏建筑一体化理念，主要会将太阳能光伏发电的方阵安装在建筑的周围，由此让建筑在日常应用过程中能够通过光伏发电方阵来吸收太阳能，从而为建筑的日常应用提供一定的能量。

现阶段，光伏建筑一体化可以分为以下两类：光伏方阵与建筑的结合、光伏方阵与建筑屋面的结合。

由于光伏方阵与建筑的结合，不占用额外的地面空间[1]。

因此，在新时代下，各建筑在构建过程中经常会选取这一类方式，既能够提高建筑的应用效能，也能够有效的减少能源的耗费。

现阶段建筑能耗在我国整体能源消耗中占据极大的比例，因此光伏建筑一体化的实际应用能够有效的改善现阶段的资源耗费情况，为建筑行业的可持续发展提供一定的助力。

二、光伏建筑一体化（BIPV）在工业厂房中的设计要点（一）火灾隐患光伏系统在运行过程中火灾发生的主要因素为高压直流电弧，整合以往的火灾发生因素进行分析，该项因素占据屋顶分布式光伏发电火灾因素的45%。

因此在设计工业厂房期间，需要针对这一火灾隐患进行重点的规划，有效的分析。

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。

一光伏建筑一体化特点太阳能光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaic，简称BIPV)是将太阳能发电系统与城、乡各类建筑物结合为一体，提出了一个“建筑物自我发电、自我供电”的新概念。

主要特点：1建筑物成为绿色能源的一部分。

光伏阵列以建材或构件形式安装在建筑物屋顶或墙面上，建筑物成为光伏发电系统的一部分，提供无污染、无排放的绿色能源。

2节约土地资源。

光伏系统与建筑构成一体，无需占用土地或增建其它基础设施，适用于城镇、乡村，节约珍贵的土地资源。

3节约输变电建设成本。

光伏建筑一体化可分布式建设，就地发电、就地使用，节约了输电成本、减少了线路损耗，节省了常规电网的投资。

4缓解高峰电力需求。

夏季是光伏系统发电高峰期，也是制冷设备用电高峰期， BIPV系统可缓解高峰电力需求。

5有利建筑节能。

由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上，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，既节省了能源，又利于保证室内的空气品质。

6替代建筑材料和装饰材料。

光伏电池组件与建筑物完美结合，既可发电又能作为建筑材料和装饰材料，物质资源被充分利用实现多种功能，减少了光伏发电成本的回收期。

7节能减排效果明显。

光伏发电不用石化能源也避免了石化能源所产生的的CO2、SO2等有害气体的排放。

二光伏建筑一体化的分类光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，根据光伏电池与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。

这种方式是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。

由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最方便的安装方式。

另一类是光伏电池与瓦、砖、建材、玻璃等建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑构件或建筑材料，以此构成光电瓦屋顶、光电幕墙等。

光伏电池与建筑材料的集成是BIPV的一种高级形式，它对光伏组件的要求较高。

光伏建筑一体化技术的研究进展随着现代化技术的飞速发展，光伏建筑一体化技术也得到了广泛关注。

光伏建筑一体化技术是指将建筑与光伏发电技术相结合，使建筑物本身具有光伏发电的功能，以实现可持续发展和环保目标。

本文旨在对光伏建筑一体化技术的研究进展进行探讨。

一、光伏建筑一体化技术的优点光伏建筑一体化技术的最大优点在于，可以将建筑和光伏发电技术相结合，实现可持续发展。

随着全球气候变暖和人口增长，能源需求不断增加，传统能源的消耗和污染也不断加剧。

光伏建筑一体化技术可以有效地解决这些问题。

首先，光伏建筑一体化技术可以为建筑提供清洁能源，减少对传统能源的依赖。

其次，光伏建筑一体化技术可以大幅度降低建筑的能耗，减少对环境的污染和对自然资源的消耗。

最后，光伏建筑一体化技术可以降低建筑和光伏发电设备的成本，节约投资成本。

二、光伏建筑一体化技术的研究进展随着可再生能源市场的壮大，光伏建筑一体化技术的研究进展也日益显著。

目前，光伏建筑一体化技术的研究进展主要表现在以下几个方面。

1. 动态光伏建筑一体化技术的研究传统的光伏建筑一体化技术是将光伏模块集成到建筑的墙壁和屋顶上。

而动态光伏建筑一体化技术则是利用可旋转的光伏模块，将其安装在建筑的立面上，以跟随太阳的角度自动旋转，保证最大的光伏发电效率。

这种技术可以更好地利用太阳能，提高能源利用效率。

2. 光伏幕墙建筑一体化技术的研究光伏幕墙建筑一体化技术是指将光伏发电模块集成到建筑的幕墙上，取代传统的幕墙材料。

这种技术可以保持建筑外观的美观和建筑的保温隔热性能，同时也可以为建筑提供光伏发电功能。

3. 光伏天窗建筑一体化技术的研究光伏天窗建筑一体化技术是指将光伏发电模块集成到建筑的天窗上，利用天窗接收阳光提供光伏发电功能。

这种技术可以在保证建筑采光的同时，为建筑提供清洁能源。

4. 光伏夹层建筑一体化技术的研究光伏夹层建筑一体化技术是指将光伏发电模块集成到建筑的夹层板材中，既可以为建筑提供采光功能，又可以利用阳光提供光伏发电功能，并且这种技术可以保证建筑的结构稳定性。