光伏技术论文全文(5篇)

1方兴未艾的光伏产业

1983年，美国加州建立起了世界上最大的太阳能电厂，它的装机总容量高达1.6×107W。1994年，日本实施补助奖励的办法，大力推荐各家各户使用3000W的“市电并联型太阳光电能系统”，在使用的第一年，政府补助49%的经费，之后补助逐年递减，至此，日本成为了推广太阳能发电最积极的国家。一年以后，日本已经有9400户装置该系统，装机总容量达到了3.2×107W。在中国，太阳能发电受到了政府的高度重视，2009年，装机补贴标准为20元/W。2014-04-09，我国出台了新政策，国家和地方将对使用光伏发电的民用住宅提供长期补贴，由此可知，国内光伏市场的发展重点从“大型地面电站”转向“屋顶分布式电站”。按发电量计算，每千瓦时电国家补贴0.42元，地方（上海）补贴0.40元，合计0.82元。从理论上讲，家庭自建1个屋顶光伏电站，仅靠政府补贴的电费七八年就可以收回成本，而且光伏电站一般可以平稳运行25年，也就是说，之后十多年的发电收益都是净赚。但是，中电光伏研发公司总经理吕俊说：“屋顶发电要想获得良好的投资回报，前提是在其25年的生命周期里都能稳定工作。但从目前的情况来看，一些光伏组件会逐渐老化，在极端条件下，小部分光伏电池板在使用5年后可能就会损失2/3的发电能力。”

2琳琅满目的光伏产品

为了彰显光伏技术的优越性，最大的概念产品设计莫过于太阳能飞机，这也许是永远都不能用于商业化飞行的大手笔——从西风号、动力号到太阳驱动2号，大鸣大放之后，所有的太阳能飞机只能做侦查工作或者成为探险家冒险的工具。太阳能动力的概念汽车也不得不“瘦身”——安全、舒适截然不顾，耗资巨大，汽车质量和使用寿命不堪一击。光伏电池在面对这些“大功率”的机械设备时，简直就是杯水车薪，这也许是设计师短时间内找不出更好的载体来弘扬光伏技术“低碳、环保、绿色”特点的原因。轰轰烈烈的技术炒作正在进行，光伏技术与LED光源却悄悄联合起来。LED光源以发光效率极高的先天优势正在逐渐取代“白炽灯”“日光灯”和“卤素灯”，1个7W的LED灯的发光效率相当于1盏85W的“白炽灯”。光伏技术和LED光源的组合产品从路灯、庭院灯、信号灯、草坪灯到工艺品灯、车灯，各种产品层出不穷。近几年，新建的公路必须用“光伏加LED”照明，不然就会显得决策者跟不上时代的步伐，不太时尚。我国东部沿海城市是季风性气候，连续下几天雨，再刮一阵风，碗口粗的树都被吹得歪歪扭扭，更不用说那些顶着一两平方米太阳能板的路灯了，输电线路就在路灯的上面，为什么非要用“光伏”呢？在崎岖的山路或无人区的公路上设置一排光伏发电的路灯，那可真是一道亮丽的风景线。在淘宝网搜索“太阳能”几个字，就会出现从太阳能光伏发电系统到手机充电器等5000多条信息、10000多个产品，可谓琳琅满目。

3产品设计中的合理定位

2014-04-09出台的新政策确实让业界眼前一亮，但是，稍微思考一下就会发现，住在高楼大厦的上海人凭什么不用0.52元/kW•h的市电，而是偏要垫资去改装屋顶以换取国家和地方的补贴。在青岛召开的国际消费电子博览会上，有一家光伏企业在销售自己的产品——1块24W的太阳能板加上1个12V、12A的铅酸电池，再搭配上1个10W的节能灯而特制的灯。该公司自称这是“无电地区的照明方案”，而该产品的安装费就需要500元。不难想象，无电地区大多在偏远、贫困的地方，500元对那里的人来说可能是一亩地大半年的收入。这样发展下去，最后还是成了“想用的，买不起；有钱的，用不着”的“大闲产品”了。如果把国家对光伏产业的补助政策微调一下，让有钱人进行“爱心捐助”，这一方案或许是可行的。也就是说，只要不让贫困的消费者自己掏腰包，也许偏远、贫困地区的晚上才会不再黑暗。在众多的设计中，有一个设计方案是可行的。如果把光伏安装到农用面包车的顶部，为车上的冷藏设备提供电源，那么，农民就可以将前一天采摘下来新鲜果蔬装在车上保鲜，到第二天再开车去出售。如果遇到阴天下雨，接上市电冷藏车还是可以照常工作的。这种太阳能冷藏车提供4m3的0～4℃的保鲜环境是不成问题的，而车顶2m2的光伏电池每天可以提供2kW•h电。设想一下，在烈日下出售凉凉的西瓜，那是多么好的一件事。如何亮化景观水面呢？图1所示的设计产品“太阳能水上浮灯”是最好的选择。白天光伏电池将电能储藏在内置的磷酸铁锂电池内，太阳落山时这些灯就会亮起，十分漂亮。水面浮灯省去了埋设水线的麻烦，只要将其放在水里就能周而复始地工作。如果不想让风把它吹走，最好在底部系上重物。该产品提供了一个非常小的自动光伏照明系统，但却叙述出了抒情诗般的宁静之美。光伏产品既然能制成发电的屋顶，就可将这种屋顶安装到高山之巅的亭台楼阁上，让我们的城市更加美丽。在汽车4S店里，不乏光伏汽配装饰产品，比如比较实用的太阳能充电器、应急灯，能让人心情愉悦的绿芽起舞、招财猫等。

作者：郝恬 单位：武汉理工大学艺术与设计学院

摘要:通过回顾与总结太阳能技术在旧工业建筑改造中的应用，分析了旧工业建筑改造中利用太阳能技术容易出现的问题，探讨了旧工业建筑在太阳能利用方面的发展趋势，从绿色节能的角度，为我国旧工业建筑改造提供一定的参考价值。

关键词:旧工业建筑；改造利用；太阳能技术

引言

随着城市的快速发展，城市中遗留的大量旧工业建筑面临改造和更新，而绿色节能改造是顺应可持续发展的重要体现。目前国内旧工业建筑的改造水平整体较低，大部分改造都是从空间形式入手，关注到绿色节能改造的较少。太阳能作为最具前景的可再生能源之一，如果能在旧工业建筑改造的过程中有效的利用太阳能，将对未来城市发展产生重要的社会意义。我国的太阳能资源丰富，开发利用的潜力较大［1］。旧工业建筑形体简单、改造方便，因此无论是主动式还是被动式太阳技术，都能在我国旧工业厂房中见到。本文从被动式和主动式两个方面，回顾国内外在旧工业建筑改造中对太阳能的利用，分析了发展趋势并提出一些参考意见。

1被动式太阳能在旧工业建筑改造中的利用

被动式太阳能技术是我国科技部列入最早的关于太阳能建筑热利用技术的国家科技攻关项目［2］。因而该技术受到广泛采用，相关的研究课题、学习手册、技术规范也相对完善。被动式太阳能技术主要应用于建筑采暖，主要包括直接受益式、集热墙式和附加日光间三种方式，在旧工业建筑改造中集热墙式和附加阳光间式应用较为广泛。旧工业建筑改造中，很多设计会保留原始立面，然后在外面加设一层玻璃罩，这种处理虽然会对建筑的原有风貌造成一定的影响，但既保护了原有外墙和原有肌理，又创造出一种新中有旧的设计感。如在巴塞罗那SUVA办公楼改造中，设计者在建筑原有表皮的外侧增加了一层玻璃表皮。每层的玻璃表皮由三条材料不同的带状玻璃窗构成，上层的花纹玻璃窗可以反射紫外线，中间层是普通的透明玻璃窗，下层是半透明玻璃窗可以起到隔热效果。上下层玻璃窗通过电脑控制开关，中间层的玻璃窗可人工操控。冬季可以通过关闭玻璃窗形成特朗伯墙，为建筑室内保暖蓄热，夏季通过大面积开启玻璃窗来进行通风散热［3］。另外，在天津天友设计中心的改造中，外墙除了增设外保温层之外，还在建筑南侧利用旧的黑色石材结合玻璃形成特朗伯墙，较为充分的利用太阳能［4］。然而，太阳能集热墙在旧工业厂房实践应用时，需要注意蓄热墙体的夹气层厚度、垂直高度，甚至墙体的颜色和粗糙程度等方面，并结合实际条件进行有效运用。很多旧工业建筑在改造的过程中，都会选择尽量保持或减小对原有结构的改动，但为了扩大使用面积，会采用增加附加式阳光间的方法。这种设计对原建筑结构影响较小，且简单灵活，不仅可以为原有建筑增加一个功能空间，还可以在白天收集太阳热量，在晚上调节室内外温度。如在慕尼黑英戈尔施塔特的阿尔夫莱希纳展览馆的改造中，设计者在建筑入口通过加建一个钢结构玻璃阳光间从而营造出明亮的入口空间。原有建筑立面的框架退在阳光间后面，形成了新旧对话。在慕尼黑冬冷夏凉的气候条件下，阳光间能在冬季为室内提供采暖，并且夏季对室内环境的负面影响相对较小［3］;另外，在北京朝阳规划艺术展览馆改造中，在东入口处，保留屋顶结构的同时，围合通透的玻璃体，形成附加式阳光间。通过这种形式，一方面削弱东侧广场带来的噪声，另一方面附加式阳光间在温室效应下，减弱了主体建筑内部空间热环境的急剧变化，起到缓冲作用，能够有效的改善热环境，并减少建筑的能耗［4］。尽管附加式日光间有利于建筑的景观和空间的打造，在旧工业建筑改造中取得了较好的效果，但仍然需要注意它的保温隔热问题，特别是夏季过热和眩光问题，因此在旧工业建筑改造中一定要有遮阳和通风设计。

2主动式太阳能在旧工业建筑改造中的利用

摘要:通过回顾与总结太阳能技术在旧工业建筑改造中的应用，分析了旧工业建筑改造中利用太阳能技术容易出现的问题，探讨了旧工业建筑在太阳能利用方面的发展趋势，从绿色节能的角度，为我国旧工业建筑改造提供一定的参考价值。

关键词:旧工业建筑，改造利用，太阳能技术

引言

随着城市的快速发展，城市中遗留的大量旧工业建筑面临改造和更新，而绿色节能改造是顺应可持续发展的重要体现。目前国内旧工业建筑的改造水平整体较低，大部分改造都是从空间形式入手，关注到绿色节能改造的较少。太阳能作为最具前景的可再生能源之一，如果能在旧工业建筑改造的过程中有效的利用太阳能，将对未来城市发展产生重要的社会意义。我国的太阳能资源丰富，开发利用的潜力较大［1］。旧工业建筑形体简单、改造方便，因此无论是主动式还是被动式太阳技术，都能在我国旧工业厂房中见到。本文从被动式和主动式两个方面，回顾国内外在旧工业建筑改造中对太阳能的利用，分析了发展趋势并提出一些参考意见。

1被动式太阳能在旧工业建筑改造中的利用

被动式太阳能技术是我国科技部列入最早的关于太阳能建筑热利用技术的国家科技攻关项目［2］。因而该技术受到广泛采用，相关的研究课题、学习手册、技术规范也相对完善。被动式太阳能技术主要应用于建筑采暖，主要包括直接受益式、集热墙式和附加日光间三种方式，在旧工业建筑改造中集热墙式和附加阳光间式应用较为广泛。旧工业建筑改造中，很多设计会保留原始立面，然后在外面加设一层玻璃罩，这种处理虽然会对建筑的原有风貌造成一定的影响，但既保护了原有外墙和原有肌理，又创造出一种新中有旧的设计感。如在巴塞罗那SUVA办公楼改造中，设计者在建筑原有表皮的外侧增加了一层玻璃表皮。每层的玻璃表皮由三条材料不同的带状玻璃窗构成，上层的花纹玻璃窗可以反射紫外线，中间层是普通的透明玻璃窗，下层是半透明玻璃窗可以起到隔热效果。上下层玻璃窗通过电脑控制开关，中间层的玻璃窗可人工操控。冬季可以通过关闭玻璃窗形成特朗伯墙，为建筑室内保暖蓄热，夏季通过大面积开启玻璃窗来进行通风散热［3］。另外，在天津天友设计中心的改造中，外墙除了增设外保温层之外，还在建筑南侧利用旧的黑色石材结合玻璃形成特朗伯墙，较为充分的利用太阳能［4］。然而，太阳能集热墙在旧工业厂房实践应用时，需要注意蓄热墙体的夹气层厚度、垂直高度，甚至墙体的颜色和粗糙程度等方面，并结合实际条件进行有效运用。很多旧工业建筑在改造的过程中，都会选择尽量保持或减小对原有结构的改动，但为了扩大使用面积，会采用增加附加式阳光间的方法。这种设计对原建筑结构影响较小，且简单灵活，不仅可以为原有建筑增加一个功能空间，还可以在白天收集太阳热量，在晚上调节室内外温度。如在慕尼黑英戈尔施塔特的阿尔夫莱希纳展览馆的改造中，设计者在建筑入口通过加建一个钢结构玻璃阳光间从而营造出明亮的入口空间。原有建筑立面的框架退在阳光间后面，形成了新旧对话。在慕尼黑冬冷夏凉的气候条件下，阳光间能在冬季为室内提供采暖，并且夏季对室内环境的负面影响相对较小［3］;另外，在北京朝阳规划艺术展览馆改造中，在东入口处，保留屋顶结构的同时，围合通透的玻璃体，形成附加式阳光间。通过这种形式，一方面削弱东侧广场带来的噪声，另一方面附加式阳光间在温室效应下，减弱了主体建筑内部空间热环境的急剧变化，起到缓冲作用，能够有效的改善热环境，并减少建筑的能耗［4］。尽管附加式日光间有利于建筑的景观和空间的打造，在旧工业建筑改造中取得了较好的效果，但仍然需要注意它的保温隔热问题，特别是夏季过热和眩光问题，因此在旧工业建筑改造中一定要有遮阳和通风设计。

2主动式太阳能在旧工业建筑改造中的利用

分布式光伏电动汽车智能无线充电系统的开发相对于传统的技术来说，不仅提升了电动汽车的行驶速度和质量，同时对于生态环境的保护也有很大的促进作用。分布式光伏电动汽车智能无线充电系统开发中有很多技术值得借鉴。接下来，本文将结合自己多年的实践工作经验，就基于分布式光伏电动汽车智能无线充电系统开发与应用研究这一问题展开了具体的阐述。仅供参考。

1基于分布式光伏电动汽车智能无线充电系统的开发

光伏电动汽车的出现进一步解决了人们的出行问题。就现阶段来看，分布式光伏电动汽车智能无线充电系统的应用优势是比较突出的。它有效地将分布式发电与储能互补的方式结合起来，而且还从根本上解决了电动汽车的清洁问题。当代的科学研究者发现了这一优势，从而由同济大学交通运输工程学院教授张宏超提供了核心技术，而且随着其应用范围的不断扩大，光伏路面也能够实现无线充电系统的供应，从而形成一个流动的“太阳能充电宝”。

2基于分布式光伏电动汽车智能无线充电系统开发与应用研究

2.1电动汽车用上新能源无线充电

电动汽车用上新能源无线充电，不仅符合目前我国坚持可持续发展道路，从而还有效的提升了电动汽车的应用水平。新能源的开发，虽然在一定程度上来说投入的资金比较多，但是从长远利益来看，利用新能源无线充电解决了很多问题。

2.2分布式光伏电动汽车智能无线充电系统的开发使光伏道路的普及成为可能

摘要：城市展园作为园艺园林博览会的重要组成部分，也是各个城市展示文化、提升形象的机会。本文以河北省首届园林博览会保定园方案设计为例，浅析城市的地域文化在展园设计中的表达手法。

关键词：地域文化；城市展园；园林展

城市展园作为园林博览会的重要组成部分，同时肩负着展现城市形象、宣传城市文化以及展示园林景观设计理念和技术的双重任务。如何在有限的空间内平衡两方需求，将城市的地域文化通过园林艺术的手法表达出来，是城市展园设计师需要探讨的问题。

1立题

河北省首届园林博览会于2017年在衡水湖畔举办，保定园位于园区中部，占地面积约5000m2。周边空间层次丰富，具有良好的看与被看的位置条件。保定作为河北省重要的城市之一，具有地理区位重要、历史人文厚重、自然景物丰富、科技前景广阔的众多特点。方案抓住保定作为“绿色能源”的城市新名片，设计主题最终确定为“山环水绕，通衢门户；光耀风动，能源新城”。强调保定传统城市山水格局和可持续新能源发展两方面，其他的城市地域文化则作为辅助，丰富整体文化内涵。

2构建

在立题的基础上，从宏观、中观、微观3个层面，构建主次分明的文化脉络体系，指导展园设计中对地域文化的表达。2.1宏观层面：追随山水格局的传承之园本方案提炼出保定地区“山———原———淀”的传统山水格局指导方案的空间布局和竖向设计。西侧地形较高，东侧地势低洼，中部平缓相接；各区域设置节点空间象征城镇，绿地中曲线步道则表达平原上的水系。2.2中观层面：文化丰富多彩的乡愁之园在空间节点中，选取了6种具有代表性的保定特色文化进行展示，包括字帖书墨、莲池荷花、风物景致、地方名人、城市发展和民间文化。这些既是保定对外的文化展示窗口，也是本地人寄托乡愁的对象。2.3微观层面：能源自给自足的科技之园本方案引入新能源技术，将光伏材料和蓄电设备应用到景观小品与构筑物中，使用自身收集的电量供应园内用电，构成自给自足的能源系统。由于园林设计中更关注美观，对于传统重功能的光伏材料也是一个挑战。