太阳能光伏技术的建筑应用——以重庆地区为例

本书主要围绕太阳能光伏技术在建筑中的应用进行了阐述，结合重庆地区的太阳能资源情况，针对小型离网式太阳能光伏发电系统、光伏活动式遮阳系统以及光伏导光、通风一体化集成技术系统进行了测试分析和论证，得出了相应的技术应用效果和应用控制策略。本书同时结合实际工程案例，对光伏发电系统在重庆地区的节能效益及实际应用策略进行了探讨。 本书是作者对太阳能光伏技术在重庆地区建筑应用效果理论研究和工程实践的总结，可供从事太阳能光伏利用技术相关专业的工程技术人员在进行技术研究和工程设计时参考使用，也可供相关专业院校师生参考使用。

丁勇，博士，博士生导师，现任重庆大学土木工程学院教授，重庆大学科技部重量“低碳绿色建筑”国际联合研究中心绿色建筑与室内环境研究所所长，重庆大学绿色建筑与建筑节能创新团队负责人。任国家技术标准创新基地（建筑工程）第一届理事会理事，国家技术标准创新基地（建筑工程）绿色建筑专业委员会常务委员，中国节能协会公共机构节约能源资源专业委员会委员，中国建筑节能协会理事，中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会委员、西南地区国家绿色建筑基地秘书，重庆市绿色建筑与建筑产业化协会副会长、绿色建筑专业委员会副主任兼秘书长，重庆市土木建筑学会暖通空调专业委员会副主任。任重庆市建设工程勘察设计专家咨询委员会专家，重庆市轨道交通建设专家委员会专家，重庆市勘察设计协会专家委员。长期从事建筑节能、建筑环境与绿色建筑理论及应用技术研究，围绕可再生能源在建筑中的应用开展了太阳能资源分布特性、建筑需求匹配、太阳能光伏光热在建筑中的适宜性应用技术与效果研究分析等工作。主持国家自然科学基金面上项目、“十三五”国家重点研发计划课题及子课题，主研国家“十五”“十一五”“十二五”科技计划课题，主持联合国开发计划署全球环境基金项目等。获省部级奖一等奖1项、二等奖3项、三等奖5项。主编及参编国家、行业、地方标准近30部，出版专著7部，主编本科规划教材1部。荣获多项个人荣誉称号。

第1章 太阳能光伏技术在建筑中的应用背景
1.1 光伏技术发展历程
1.2 国内外对光伏发电技术的激励政策
1.3 建筑一体式光伏发电概述
1.4 重庆地区太阳能光伏技术的应用现状
第2章 太阳能光伏发电系统概述
2.1 太阳能光伏发电原理
2.1.1 半导体与金属导体导电的机理
2.1.2 半导体的能带结构与光电导
2.1.3 光伏效应
2.2 太阳能光伏发电系统的类型及组成
2.2.1 太阳能光伏发电系统的类型
2.2.2 太阳能光伏发电系统的组成
2.3 重庆地区气象资源情况
2.4 太阳能光伏发电系统的技术特点
第3章 分布式光伏发电系统的应用与测试
3.1 分布式光伏发电系统研究平台简介
3.1.1 太阳能光伏发电系统
3.1.2 气象参数监测系统
3.1.3 数据采集系统
3.1.4 实验实施方案
3.2 典型日天气运行效果分析
3.2.1 典型日天气分类定义
3.2.2 不同太阳辐照度下的光伏发电效率
3.2.3 不同环境温度下的光伏发电效率
3.3 季节运行效果分析
3.3.1 春季运行效果分析
3.3.2 夏季运行效果分析
3.3.3 秋季运行效果分析
3.3.4 冬季运行效果分析
3.3.5 不同季节近似太阳辐照度下的发电量对比
3.4 全年运行效果分析
3.4.1 全年太阳辐照度数据
3.4.2 全年太阳辐照度和光伏发电量的拟合关系
3.5 光伏组件夏季通风实验分析
3.5.1 通风实验装置及风速测点布置
3.5.2 组件温度和光电转换效率随通风的变化曲线
3.5.3 组件温度和光电转换效率随通风的变化规律分析
3.6 光伏组件清洗效果分析
3.6.1 夏季清洗光伏组件对性能的影响
3.6.2 冬季清洗光伏组件对性能的影响
3.6.3 重庆地区清洗光伏组件的适应性分析
3.7 影响系统发电量因素分析
3.7.1 自然环境因素分析
3.7.2 设计安装因素分析
3.7.3 系统设备因素分析
3.8 本章小结
第4章 光伏活动式遮阳系统的应用与测试
4.1 光伏活动式遮阳系统的性能评价指标
4.1.1 光伏活动式遮阳系统的发电性能及影响因素
4.1.2 光伏活动式遮阳系统对室内光环境的影响及评价指标
4.1.3 光伏活动式遮阳系统对室内热环境的影响及评价指标
4.1.4 光伏活动式遮阳系统的重点分析指标
4.2 光伏活动式遮阳系统研究平台简介
4.2.1 实验地点概况
4.2.2 光伏活动式遮阳设计
4.2.3 光伏发电系统概况
4.2.4 实验测试系统
4.3 冬季光伏活动式遮阳系统对室内光热环境的影响
4.3.1 南向阴雨天气室内光热环境的影响效果分析
4.3.2 南向阴间多云天气室内光热环境的影响效果分析
4.3.3 西向阴雨天气室内光热环境的影响效果分析
4.3.4 西向阴间多云天气室内光热环境的影响效果分析
4.4 夏季光伏活动式遮阳系统对室内光热环境的影响
4.4.1 南向晴间多云天气室内光热环境的影响效果分析
4.4.2 南向晴朗天气室内光热环境的影响效果分析
4.4.3 西向晴间多云天气室内光热环境的影响效果分析
4.4.4 西向晴朗天气室内光热环境的影响效果分析
4.5 光伏活动式遮阳系统运行效果分析
4.5.1 冬季运行效果分析
4.5.2 夏季运行效果分析
4.5.3 全年运行效果分析
4.6 光伏活动式遮阳系统调控策略
4.6.1 室内光环境基本状况及需求分析
4.6.2 室内热环境基本状况及需求分析
4.6.3 光伏活动式遮阳系统的优化评价指标
4.6.4 光伏活动式遮阳系统优化分析方法及模型
4.6.5 光伏活动式遮阳系统优化计算结果
4.6.6 光伏活动式遮阳系统的调控策略
4.7 本章小结
第5章 光伏导光、通风一体化集成系统
5.1 光伏导光、通风一体化集成技术原理
5.2 光伏导光、通风一体化集成系统实验平台
5.3 光伏导光、通风一体化集成系统实测效果
5.4 本章小结
第6章 重庆地区光伏发电系统投资回收及节能效益分析
6.1 建筑选取及系统设计
6.1.1 建筑选取
6.1.2 系统容量设计
6.1.3 电气设计
6.1.4 安装设计
6.2 发电量软件模拟
6.2.1 PVsyst软件介绍
6.2.2 模拟过程及计算结果
6.3 投资回收期计算
6.3.1 初始条件
6.3.2 度电成本计算
6.3.3 投资回收期计算
6.4 生命周期评价
6.4.1 光伏发电系统生命周期评价概述
6.4.2 能量回收期计算
6.4.3 环境效益计算
6.5 本章小结
第7章 光伏发电系统应用分析
7.1 重庆地区光伏发电系统应用策略
7.1.1 设计安装策略
7.1.2 运行优化策略
7.2 某项目光伏发电系统发电量分析
7.2.1 枢纽建筑光伏发电系统发电量
7.2.2 商业及公共建筑光伏发电系统发电量
7.2.3 路灯灯杆光伏发电系统发电量
7.2.4 光伏发电潜力结论及建议
参考文献
后记