太阳能光伏在建筑中的应用研究

【摘要】：近几年，能源消耗问题一直是社会热点问题，受到越来越多的关注，尤其是建筑能耗的巨大给社会带来了沉重负担，而此时开发清洁可再生的新能源，成为解决这一问题最直接的办法。太阳能作为一种清洁能源，也具有着悠久的应用历史，而太阳能光伏应用，却是近些年才开始逐步发展的，将太阳能光伏发电技术应用在建筑中，也是近期才开始广受关注的。各国政府也先后出台了不少针对促进太阳能光伏应用的政策，但由于其应用的主要材料太阳能光伏电池有着不可避免的环境污染问题和成本过高问题，因此，关于其应用前景目前学术界存在着两种不同的声音，而本论文主要针对现阶段太阳能光伏在建筑中的应用进行分析，从环境及经济等方面分析其可推广性并得出结论。 首先，针对太阳能光伏的应用原理及现状进行了总结，并分析了国内外相关行业的发展现状，以及我国目前太阳能光伏产业链的发展。 其次，重点选取了目前应用最广泛的多晶硅太阳能电池和技术较新的非晶硅薄膜电池进行深入研究和对比，计算出了多晶硅电池的能量回收期，并归纳了目前基于生命周期评价（LCA）原理的能量回收期计算结果，进行论证分析，并对非晶硅薄膜电池的生产过程进行了环境影响分析；另外，从建筑经济学的角度出发，利用静态投资回收期和动态投资回收期分析两种电池的经济性能，得出了相关数据，为太阳能光伏电池产业的发展提供了数据参考，也为太阳能光伏政策的倾向性提供了理论依据。 然后，对我国目前的太阳能光伏建筑的应用形式进行了分析，又从政策层面对太阳能光伏建筑的相关政策支持进行了分析，并研究了现有机制存在的问题。 最后，提出了我国太阳能光伏建筑发展的对策和措施，应大力发展太阳能光伏建筑一体化（BIPV即Building Integrated PV），得出了太阳能光伏在建筑中应用的适用领域，以及我国太阳能光伏建筑发展的新方向，和国家政策对于该行业的引导方向。 本文的研究方法和结论，可为我国太阳能光伏建筑行业的可持续发展，以及太阳能光伏产业政策的制定提供参考。 【关键词】：太阳能光伏 建筑 能量回收期 环境影响评价 经济性分析
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU18
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-15
• 1.1 论文研究背景、目的及意义8-13
• 1.1.1 论文研究背景8-13
• 1.1.2 研究目的及意义13
• 1.2 论文主要研究内容13-14
• 1.3 论文研究方法14
• 1.4 论文技术路线14-15
• 第2章 太阳能光伏技术及发展现状15-27
• 2.1 太阳能光伏工作原理15
• 2.2 太阳能光伏电池15-19
• 2.2.1 太阳能光伏电池的分类16-17
• 2.2.2 几种常见的太阳能光伏电池17-18
• 2.2.3 太阳能光伏电池的效率18-19
• 2.3 光伏产业链19-20
• 2.4 国外太阳能光伏的发展现状20-22
• 2.4.1 德国20-21
• 2.4.2 美国21
• 2.4.3 日本21-22
• 2.4.4 其他22
• 2.5 国内太阳能光伏的发展现状22-26
• 2.5.1 国内主要的光伏企业22-24
• 2.5.2 我国光伏产业链的发展现状24-26
• 2.5.3 我国太阳能光伏产业发展的主要障碍26
• 2.6 我国太阳能光伏建筑应用存在的问题26-27
• 第3章 太阳能光伏建筑的环境及经济性能分析27-44
• 3.1 环境影响分析27-38
• 3.1.1 环境影响分析体系的确定27-29
• 3.1.2 多晶硅电池能量回收期分析29-34
• 3.1.3 基于 LCA 理论的多晶硅光伏电池研究现状34-36
• 3.1.4 非晶硅薄膜电池环境影响分析36-38
• 3.2 经济性能分析38-44
• 3.2.1 太阳能电池制造成本分析38
• 3.2.2 太阳能电池投资回收期分析38-44
• 第4章 我国太阳能光伏建筑应用的主要形式44-50
• 4.1 太阳能光伏建筑一体化的概念44
• 4.2 BIPV 建筑的应用形式44-47
• 4.3 BIPV 与 BAPV 方式对比的优越性47-48
• 4.4 我国 BIPV 建筑的应用实例48-49
• 4.5 我国太阳能光伏建筑应用形式中存在的问题49-50
• 第5章 太阳能光伏建筑的政策分析50-61
• 5.1 国外太阳能光伏政策现状50-54
• 5.1.1 德国50-52
• 5.1.2 西班牙52
• 5.1.3 日本52-53
• 5.1.4 美国53-54
• 5.2 我国的太阳能政策研究54-61
• 5.2.1 国家相关政策54-56
• 5.2.2 地方政府颁发的相关政策56-58
• 5.2.3 我国现有太阳能光伏推广政策存在的问题58-61
• 第6章 我国太阳能光伏建筑应用的对策和措施61-64
• 6.1 太阳能光伏建筑适用领域61-62
• 6.2 太阳能光伏技术与新型建材的结合62-63
• 6.3 太阳能光伏建筑的政策支持方向63-64
• 第7章 结论与展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-71
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果71

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