绿色建筑中太阳能光伏发电系统的设计研究

摘要

随着全球环境污染与能源危机问题的日益严峻，对清洁能源的应用研究已成为世界备受关注的课题。当今光伏发电技术日趋成熟，光伏发电系统的运用已纳入我国绿色建筑评价体系范畴。然而对于光伏发电系统与建筑结合的电气设计方法还没有形成相对完善的体系，因此本论文以绿色建筑中的光伏发电系统的电气设计方法为研究课题，从以下几个方面进行研究：
　　1.分析绿色建筑光伏发电系统相关理论知识：首先分析了光伏电池、逆变器、控制器、蓄电池的工作原理及电气性能；其次对比不同类型的光伏发电系统特点，并指出各自适用环境；最后从建筑及结构专业角度进行研究，提出3种光伏系统与建筑有机结合设计方法。
　　2.建筑中光伏发电系统的电气设计方法：这是本文重点研究的部分。首先提出建筑中光伏发电系统电气设计内容和原则，为研究其设计方法提供思路；其次深入分析系统各部分的设计方法，研究光伏方阵的组件联结和排布设计，逆变器、蓄电池及充放电控制器与系统的匹配设计，配电系统的设计，根据接入点电压不同提出3种并网方案；最后分析并制定光伏发电系统适应性能优化策略，从提高系统发电能力与电能质量方面进行深入剖析。
　　3.建筑光伏发电系统电气设计案例分析：这是本文理论验证部分。在利用第二、三章绿色建筑光伏发电系统设计方法的前提下，首先根据工程进行需求分析及气候环境分析，然后对光伏发电系统进行优化设计。利用PVsyst软件对该工程进行设计模拟、仿真及发电量预测，其结果表明该建筑光伏发电系统的节能效果明显，可实现绿色建筑产生能源的目标。充分说明在绿色建筑光伏发电系统设计中，本文所提出的设计方法及优化策略具有可行性。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2课题的研究及发展现状

1.3本课题的主要内容和章节安排

第二章 绿色建筑光伏发电系统设计基础

2.1光伏建筑一体化概述

2.2太阳能光伏发电系统组成及工作原理

2.3建筑光伏发电系统类型

2.4光伏组件与建筑结合设计分析

2.5本章小结

第三章 太阳能光伏发电系统及并网设计

3.1电气设计内容和原则

3.2光伏方阵设计

3.3光伏发电系统设备设计

3.4供配电设计

3.5光伏发电系统的并网设计

3.6光伏发电系统适应性能优化策略分析

3.7本章小结

第四章 某办公楼光伏发电系统设计分析

4.1工程概况

4.2地理及太阳能辐射量分析

4.3该工程并网型光伏发电系统设计方案

4.4本章小结

结论与展望

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢