哈尔滨高层住区光伏利用空间分析及其开发潜力研究

发布时间：2020-07-19 23:14

【摘要】：我国的城市化进程加速了传统能源的消耗,能源危机随之而来。传统化石能源的使用导致了全球气候变暖、空气污染等问题,严重影响了居民的身体健康和生活质量。太阳能利用可缓解以上问题,而光伏利用是太阳能利用的诸多方式中最有效的方式之一。当前,光伏利用由光伏屋顶、光伏建筑一体化逐渐转向为城市环境中的规模化应用。居住区作为城市重要的功能区,适宜安装光伏发电系统以满足其巨大的能源需求;目前,国内新建住区多以高层住区为主,高密度的建筑布局成为了制约光伏利用的重要因素。因此,在住区中选择适宜安装光伏发电系统的空间并计算其光伏利用潜力,可以解决住区高密度建筑布局与光伏利用之间的矛盾,引导住区光伏利用的高效化和科学化。目前国外有关于城市环境光伏规模化应用的研究较为成熟,深入研究了建筑的朝向、容积率、建筑密度等对光伏利用潜力的影响;而国内的相关研究更多聚焦于光伏建筑技术领域,对城市环境或住区的光伏利用潜力研究还处于初级阶段。本文的研究对满足住区能源需求、提高住区光伏利用率、促进住区可持续发展具有重要指导意义。哈尔滨是我国典型寒地城市,太阳能资源良好;本文以哈尔滨高层住区为研究对象,实地调查市区内2013-2016年的50个新建高层住区的建成空间和光伏应用现状;首先,通过梳理各个住区空间要素及其特征,归纳了6种住宅空间典型形式及其屋顶、立面、绿地的形式;其次,分析典型形式下各空间要素中的光伏可利用空间并建立三维模型,在Ecotect软件中分析其日照环境,筛选出光伏适宜空间;并在PVsyst软件中计算各典型形式下光伏适宜空间的光伏利用潜力。最后,本文运用上述方法对实际住区进行相关分析计算,得到更为实际的结论并验证方法的可行性。本文通过评估哈尔滨高层住区不同空间光伏利用潜力,指导光伏系统的安装与布置,辅助城市规划师、建筑师等科学规划并合理利用高层住区中的光伏适宜空间,从而使住区光伏利用从设计阶段入手,达到住区规划、建筑设计与光伏利用的高效结合,提高严寒城市高层住区光伏利用率的目的。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU984.12;TU18
【图文】：

论文研究框架图

哈尔滨市年均太阳高度角变化轨迹

- 13 -图 2-2 哈尔滨市年均太阳辐射及温度数据利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换池的表面，太阳光被太阳能电池的表面吸成自由电子后在电池的两极互相吸引并产径相连，会在电位差的作用下利用电压，太阳能光伏利用的原理。国在光伏利用的形式包括离网发电、并网

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘思威;徐q

本文编号：2763100