光伏发电技术绪论

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1、第一章绪论1.1研究背景从工业革命开始，人类就迈入了机器生产的工业时代。在依靠大自然提供能源的这儿百年间，人类在各个领域都取得了前令人瞩目的的成就：社会，科技，文化等方面有了突飞猛进的进步，军事，航天,汽车等工业在H新月异的不断成熟。正当人类为自身所取得的成就而沾沾自喜的时候，大家惊奇的发现自然界开始惩罚人类胡乱占用资源了，一方面由于我们过度强调发展的速度、过于追求经济效益而无视对环境的影响和破坏从而使带來的一系列问题变得越来越突出。水土流失、气候失常、温室效应、厄尔尼诺，拉尼娜等现象像幽灵一样时刻困扰着人们的正常生活。另一方面，长期以來人类一直是以石油、天然气和煤等自然资源作为主要的

2、石化燃料。而这些能源是储存在地壳中的物质经过几百万年的沉积形成的，都是属于不可再生的能源。现在随着人类社会的发展对这些不可再生能源的需求量R益增长，而过度的消耗给人类的环境、发展甚至生存都带来了严重的危害。由于全球人口迅猛增加，平均耗费的能源用量也不断升高，可是自然界的能源蕴藏并不是无穷尽的，我们正面临着传统能源逐渐枯竭之际，（根据目前的一项报告估计煤大约可再维持100年左右，石油、天然气亦只有数十年的存量），在整个资源日益枯竭的情况下如何高效利用取之不尽的风能和太阳能成为当今世界的主要研究课题。现今社会人类终于意识到能源并不是可以随意开采利用的，因此我们除了积极开发新能源、提高传统能

3、源利用的效率外，也应研究如何在不降低生活水准、不减缓工业发进步及经济成长的前提下，努力节约能源。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，就我们国家而言正面临着日益沉重的能源压力，我国建筑业的发展对能源的依赖也越来越严重，特别是用于采暖、空调建筑能耗的增加，已成为我国不少城市缺电的诱因。因为地球上的化石燃料——煤、石油、天然气等能源的开采逐渐减少，开发包括太阳能、风能在内的新型可再生能源的任务已经显得十分迫切。众所周知建筑业在整个社会能耗中所占的比例是相当大的。经有关研究结果表明，与建筑业相关的能耗在发达国家中约占总能耗的35%O同时由于燃烧大量燃料，例如煤、石油和天然气等，排放

4、的烟尘、颗粒物以及二氧化硫和氮氧化物都会危害人类身体健康，最重要的是带来环境的污染，造成生态灾难。尤其在我国北方地区的采暖期，城市大气污染指标普遍超过标准，据不完全统计，目前我国在采暖期燃煤所排放的二氧化碳每年就达到了2.6亿吨，所以能够合理的运用新能源，减少建筑耗能是目前我们主要的科技攻关项目。当今世界，如何应对全球气候变暖已经成为我们必须耍面对的关键问题了，合理采用能源，提高利用率迫在眉睫。随着哥本哈根气候大会的结束，面对各国对我国的各种非议，我们所面对的节能减排的任务也日益严峻了起来。对于我们建筑业的相关从业人员来说减少建筑能耗就和当于在减排中减少和当大的一部分比例。这一部分在我

5、国节能减排任务方面所占的比例也是相当大的。其实我国在70年代就开始研究太阳能在建筑中的应用，1977年，经过多年的努力我国第一栋太阳房建成并应用，到目前为止这种被动式太阳房的研究工作已经取得了丰硕的成果。我国已基木上形成了具有口主研发的包括理论、设计、实验及评价方法在内的完整太阳房建筑技术。和对于被动式太阳房的技术成熟，主动式太阳能应用系统（即利用太阳能集热器收集太阳能，然后加以利用的系统）虽然在节能环保方面后期运行上效益明显，可是市于早期投资大，所以在设计、施工等建筑技术上还相当滞后，缺乏广泛推广的基础和经验的积累。我国在偏远地区及海岛等地区，太阳能、风能应用技术已运用的比较多，技术

6、也日趋成熟，特别是在通信基站上应用的相当多。由于这些地区的人口密度小，不便于铺设管线，就成为了新能源应用的试验田。这些地区比如草原牧户，登山基地以及科考基地等具有在风能资源和太阳能资源较为丰富的地区都具有广泛推广的可行性。面对能源消耗不断减少的压力，在建筑领域积极推广运用已有的较为成熟的风能、太阳能技术，是经济发展和我们生存的需要，也是新能源技术进一步发展和推广的需要。结合包头市生活垃圾填埋场工程来看，该工程位于包头市九原区东宝煤场以北3公里处。场址为三面环山，天然沟谷。场区地下水贫乏，由于距城区较远，供暖管线铺设到场区非常困难。但是场址所在位置太阳能、风能十分充足，这种条件为合理利用

7、太阳能、风能来满足生产、生活需要提供了最佳场所；为我国的太阳能、风能在建筑上的应用提供了一个工程实例，同时还能对包头市的可再生能源的利用起到示范和推动作用，达到节能减排的目的，为我国的新能源利用建成一个良好的展示平台。1.2研究的范围和概念介绍本文主要以包头市生活垃圾填埋场的工程实例为背景，研究风能和太阳能在建筑领域的应用，探究新能源和建筑的和谐相处，而这种冃标的实现就是以精通建筑构造，建筑技术甚至施T领域的理论与实践知识，并且将建筑与能源有机