建筑并网光伏系统生命周期环境影响的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向

2、国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要太阳能是一种清洁、高效的可再生能源。光伏发电作为太阳能利用的重要方式，经过最近三四十年的快速发展，技术和经济方面基本具备了规模化发展的条件，成为世界各国能源替代的重要选择。同时，随着可持续建筑理念的普及和发展，光伏系统作为易于与建筑结合的供能系统，其应用日趋广泛，不仅有效地补给建筑运行期间能源需求，也成为世界能源结构优化的重要组成部分。我国近年来光伏产业迅速发展，产业规模已经在国际上处于领先地位。然而作为新

3、兴产业，其能源效率和生产过程中环境的影响需要经过科学的论证。论文采用生命周期分析方法，对我国现阶段生产水平的建筑并网光伏系统从原料生产到废弃回收的全生命周期环境影响进行了系统研究。建立了较为完备的我国建筑并网光伏系统的生命周期清单。构建了基于终点破坏类型的建筑并网光伏系统生命周期环境影响模型，并对所建立的清单进行环境影响量化。以天津地区为例，对安装在不同建筑位置的1kWp建筑并网光伏系统生命周期的环境能源指数和环境影响进行模拟和计算。经论证，天津地区1kWp建筑并网光伏系统生命周期内消耗的能源能够通过自身光伏作用产生的能量在3-6年内回收。全生命周期产能

4、为消耗能源的4-8倍，具有较好的能源效益。同时，与相同发电量的燃煤系统在同一环境影响评价模型下进行环境影响比较，建筑并网光伏系统与燃煤发电相比在能源耗竭和生态系统影响等方面具有较大优势。最后对天津地区某一多层建筑类型进行计算，安装并网光伏系统能够满足70%的居民非采暖用电负荷，在补偿建筑运行能耗方面具有一定作用。关键词：生命周期分析终点破坏类型建筑并网光伏系统能量回收期环境影响评价ABSTRACTSolarenergyisoneofrenewableenergywithcleanandefficientcharacteristics.Beingaworl

5、dwidechoicetoalternativeenergy,PhotovoltaicGeneration,utilizingsolarenergy,hasmeetthetechnicalandeconomicrequirementsforlarge-scaleapplicationafterrapiddevelopmentinrecentdecades.BecauseofthedevelopmentofsustainablebuildingandPVsystemintegratedintobuildingsystemeasily,Grid-connec

6、tedBuilding-attachedPhotovoltaics(BAPV)iswidelyused,resultinginnotonlysupplyingenoughenergyfortheoperationofbuildingsbutalsobeingcrucialroleinoptimizingwordenergystructure.TheindustryscaleofPVsysteminourcountryhasreachedtheinternationalleading-positioncurrently.However,asanemergi

7、ngindustry,itisnecessaryforPVsystemtodemonstrateitsoperationefficiencyandtheenvironmentalimpactscausedbygeneration.Throughlife-cycletechnology,thispaperpresentsasystematicstudyongrid-connectedBAPVfromproductionofmaterialstowasterecovery,aswellasacompletelistofBAPV.Amodelforlifecy

8、cleofgrid-connectedBAPVbasedonendpointda