净零能耗建筑（Net Zero Energy Building,NZEB）是一种利用可再生能源满足能源需求的方式,可解决日益恶化的建筑能耗问题。分布式光伏发电是NZEB设计的重要技术之一,其在城市建筑中的应用将有效缓解城市发展带来的供电压力。目前湖南省的分布式光伏发展相对迟缓,还需要在系统性能及经济环保评估方面做更深入的研究。相变材料（Phase Change Material,PCM）是一种具备优良储能特性的环保材料,在建筑中的应用是当前的研究热点,可缓解建筑用能供需不平衡的矛盾。在光伏发电系统中引入PCM,利用PCM改变建筑用能方式,有望缓解太阳能间歇供应与建筑空调负荷在时间和需求量方面的矛盾,达到节能减排的目的。本文提出了相变储能技术和分布式光伏发电技术耦合应用于建筑节能的方法。首先构建了相变建筑和光伏系统的实验平台,获得小时气象数据、系统发电量及建筑热性能参数;利用EnergyPlus软件模拟相变建筑的空调电力负荷特性、System Advisor Model软件模拟光伏发电特性;通过实验测试对比验证相变建筑和光伏发电模型的可靠性。其次,采用典型气象年数据对PCM体积分数为0 vol.%、2.6 vol.%、3.9 vol.%和5.2 vol.%的光伏-相变集成系统进行负荷和发电量的模拟分析,结果表明,相变储能技术可降低建筑用电负荷需求约每小时0.015 kW,用电负荷峰值平均延迟1 h;并且PCM使用量越大,负荷变化对电网冲击越小;但集成系统存在供求不平衡、峰值不吻合的问题,光伏系统和电网之间存在不可避免的交互作用。因此对系统依次进行三次优化:增加蓄电池使供求峰值吻合,达到更高的自发自用率及自平衡率;添加光伏板使时刻供大于求;采用蓄电池充放电控制策略增加系统独立性和蓄电池安全性。优化后相变建筑的自发自用率相比参考建筑高0.41%,说明其经济性能更高。通过模拟分析不同相变建筑的电池荷电状态,研究发现,相变建筑中分布式光伏系统需要配置更大容量的蓄电池。最后探索光伏系统在相变建筑中的经济可行性及环保性。计算得5.2 vol.%PCM集成系统动态投资回收期为18.57年,较参考建筑的回收期长约0.5年,度电成本高约0.03元/kWh;但PCM的使用可减少0.1584 kg/m2的碳排放,可提高系统的可持续竞争能力。