太陽能在建筑節(jié)能中的綜合利用

太陽能在建筑節(jié)能中的綜合利用

【摘 要】本文主要闡述了太陽能在現(xiàn)代建筑中的多種利用方式。太陽能在建筑中的利用包括發(fā)電、采暖、制冷、通風(fēng)、供熱水、除濕等方面，為提高太陽能的綜合利用效率，通常要采用太陽能多方面利用和能量梯級利用。并提出現(xiàn)代建筑在太陽能利用方面需解決的問題，為太陽能的大規(guī)模利用提供條件，推動建筑節(jié)能的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】光伏發(fā)電;光熱發(fā)電;建筑節(jié)能;綜合利用效率;梯級利用

0.引言

建筑能耗占全部能源消耗的30-40%，并隨著工業(yè)化的發(fā)展而進一步增加。建筑節(jié)能得到了國內(nèi)外越來越多的關(guān)注，出臺了一系列的建筑節(jié)能規(guī)范和標準。我國1997年就提出了節(jié)能50%的要求，先后出臺了多部建筑節(jié)能標準和規(guī)范，并且更新很快，加強了建筑節(jié)能的管理和推行。

太陽能在建筑節(jié)能中的主要應(yīng)用途徑：太陽能發(fā)電、太陽能采暖、太陽能制冷、太陽能通風(fēng)、太陽能除濕、太陽能熱水器，其次，太陽能還在建筑通訊、太陽能房等方面得到了廣泛研究。

1.太陽能發(fā)電

太陽能發(fā)電包括聚光光伏發(fā)電和聚光光熱發(fā)電，主要的聚光方式有透射聚光和反射聚光，透射聚光利用菲涅爾透鏡，反射聚光主要包括蝶形、槽式、塔式、平面式，相比透射聚光，反射聚光得到了更多的應(yīng)用研究，槽式聚光發(fā)電系統(tǒng)成本低，技術(shù)成熟，在商業(yè)應(yīng)用中較多，塔式和碟式還處于實驗研究階段，商業(yè)化投資和成本有待進一步驗證，其中，碟式聚光具有較高的轉(zhuǎn)化效率，峰值可達30%。通過太陽能發(fā)電驅(qū)動建筑內(nèi)的用電設(shè)備進行工作，通常需要輔助電源，保證建筑內(nèi)的正常、穩(wěn)定、持續(xù)供電，實現(xiàn)建筑節(jié)能。

1.1光伏發(fā)電

光伏發(fā)電是指將匯聚后的太陽光通過高轉(zhuǎn)化效率的光伏電池直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)， 1954年在美國貝爾實驗室研制出第一塊太陽能電池，太陽能電池是太陽能利用最成功的技術(shù)之一。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板、控制器和逆變器組成，太陽能發(fā)電可配置為獨立式和連接電網(wǎng)式，當(dāng)太陽能為特定場所提供電能時，可采用獨立式，并將白天用不完的電能儲存在電池組中。當(dāng)太陽能發(fā)電與電網(wǎng)連接時，系統(tǒng)則不必配備電池組。光伏發(fā)電在我國所面臨的問題：光伏發(fā)電成本太高，不具備市場競爭力；技術(shù)研發(fā)投入有限，創(chuàng)新力量薄弱，技術(shù)發(fā)展緩慢；95%的硅材料依靠進口，產(chǎn)能過低；環(huán)保問題和高能耗問題凸顯。

1.2光熱發(fā)電

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