第二組建筑一體化光伏

1、 建筑一體化光伏 系統(tǒng) 第二組建筑一體化光伏系統(tǒng)概念 太陽(yáng)能光伏發(fā)電可直接將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成電能，光伏發(fā)電雖然應(yīng)用范圍遍及各行各業(yè)，但影響最大的是建材與建筑領(lǐng)域。 建筑一體化光伏（BIPV）系統(tǒng)是應(yīng)用光伏發(fā)電的一種新概念，是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)與建筑的完美結(jié)合。 BIPV技術(shù)是將太陽(yáng)能發(fā)電（光伏）產(chǎn)品集成到建筑上的技術(shù)。光伏建筑體化(BIPV)不同于光伏系統(tǒng)附著在建筑上(BAPV)的形式。 現(xiàn)代化社會(huì)中，人們對(duì)舒適的建筑環(huán)境的追求越來(lái)越高，導(dǎo)致建筑采暖和空調(diào)的能耗日益增長(zhǎng)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑用能已占全國(guó)總能耗的30%40%，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成了一定的制約作用。1997年。美國(guó)提出雄心勃勃的“克林頓總統(tǒng)百萬(wàn)太陽(yáng)

2、能屋頂計(jì)劃”，計(jì)劃在2010年前為100萬(wàn)戶居民每戶安裝3-5kWP光伏電池.德國(guó)于此同期推出“十萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”.日本推出“新陽(yáng)光計(jì)劃”，目標(biāo)2010年在全國(guó)推廣150萬(wàn)套太陽(yáng)能屋頂.2002年悉尼奧運(yùn)會(huì)時(shí)，在國(guó)際 奧運(yùn)村安裝665套1kwp的屋頂光伏系統(tǒng)，是世界上最大的的光伏住宅小區(qū)。建筑一體化光伏系統(tǒng)有哪些好處呢？建筑一體化光伏系統(tǒng)有哪些好處呢？建筑一體化光伏系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)建筑采光對(duì)建筑物來(lái)說(shuō)光線就是靈魂，其對(duì)光影的要求甚高。BIPV建筑是采用光面超白鋼化玻璃制作的雙面玻璃組件，能夠通過(guò)調(diào)整電池片的排布或采用穿孔硅電池片來(lái)達(dá)到特定的透光率，即使是在大樓的觀光處也能滿足光線通透的要求。當(dāng)然，

3、光伏組件透光率越大，電池片的排布就越稀，其發(fā)電功率也會(huì)越小。安全性能BIPV組件不僅需要滿足光伏組件的性能要求，同時(shí)要滿足建筑物安全性能要求，因此需要有比普通組件更高的力學(xué)性能和采用不同的結(jié)構(gòu)方式。在不同的地點(diǎn)，不同的樓層高度，不同的安裝方式，對(duì)它的玻璃力學(xué)性能要求就可能是完全不同的。BIPV建筑中使用的雙玻璃光伏組件是由兩片鋼化玻璃，中間用PVB膠片復(fù)合太陽(yáng)能電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線串、并聯(lián)匯集引線端的整體構(gòu)件。而組件中間的PVB膠片有良好的粘結(jié)性、韌性和彈性，具有吸收沖擊的作用，可防止沖擊物穿透，即使玻璃破損，碎片也會(huì)牢牢粘附在PVB膠片上，不會(huì)脫落四散傷人，從而使產(chǎn)生的傷害可能

4、減少到最低程度，提高建筑物的安全性能。綠色環(huán)保BIPV建筑物能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積，不需要另占土地，還能省去光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu);太陽(yáng)能硅電池是固態(tài)半導(dǎo)體器件，發(fā)電時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，無(wú)噪聲，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染;BIPV建筑可自發(fā)自用，減少了電力輸送過(guò)程的費(fèi)用和能耗，降低了輸電和分電的投資和維修成本。而且日照強(qiáng)時(shí)恰好是用電高峰期，BIPV系統(tǒng)能杜絕由一般化石燃料發(fā)電所帶來(lái)的嚴(yán)重空氣污染，這對(duì)于環(huán)保要求更高的今天和未來(lái)極為重要。光伏與建筑相結(jié)合的形式根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合的方式不同，太陽(yáng)能光伏建筑一體化可分為兩大類：第一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合。這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣

5、載體，起支承作用。第二類是光伏方陣與建筑的集成。這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現(xiàn)，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。 2008年奧運(yùn)會(huì)體育賽事的國(guó)家游泳中心和國(guó)家體育館等奧運(yùn)場(chǎng)館中，采用的就是光伏方陣與建筑結(jié)合的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，這些系統(tǒng)年發(fā)電量可達(dá)70萬(wàn)千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤170噸，減少二氧化碳排放570噸。BIPV對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱性能的影響 BIPV對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱特性具有明顯的影響，從而對(duì)建筑冷熱負(fù)荷產(chǎn)生影響。光伏與通風(fēng)屋面結(jié)合，不僅可以提高光伏轉(zhuǎn)換效率，而且可以降低通過(guò)屋面?zhèn)魅胧覂?nèi)的冷熱負(fù)荷。 通過(guò)四種不同形式的屋面結(jié)構(gòu)，評(píng)價(jià)光伏性能及其對(duì)建筑冷熱負(fù)荷的影響，四種

6、屋面結(jié)構(gòu)如圖所示A】通風(fēng)架空屋面BIPV可以降低空調(diào)冷負(fù)荷，同時(shí)提高光電轉(zhuǎn)換效率b】非通風(fēng)架空屋面BIPV具有熱負(fù)荷低，光電轉(zhuǎn)換率高的優(yōu)點(diǎn)C】屋面鑲嵌BIPVD】傳統(tǒng)屋面BIPV的一些問(wèn)題雖然太陽(yáng)能光伏建筑一體化有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，并已在世博場(chǎng)館和示范工程上得以運(yùn)用，但光伏建筑還未進(jìn)入尋常百姓家，成片使用該技術(shù)的民宅社區(qū)并未出現(xiàn)。這是由于太陽(yáng)能光伏建筑一體化存有幾大問(wèn)題一、造價(jià)較高太陽(yáng)能光伏建筑一體化建筑物造價(jià)較高。一體化設(shè)計(jì)建造的帶有光伏發(fā)電系統(tǒng)的建筑物造價(jià)較高，在科研技術(shù)方面還有待提升。二、成本高太陽(yáng)能發(fā)電的成本高。目前太陽(yáng)能發(fā)電的成本是每度2.5元，比常規(guī)發(fā)電成本每度1元翻倍。

7、三、不穩(wěn)定太陽(yáng)能光伏發(fā)電不穩(wěn)定，受天氣影響大，有波動(dòng)性。這是由于太陽(yáng)并不是一天24小時(shí)都有，因此如何解決太陽(yáng)能光伏發(fā)電的波動(dòng)性，如何儲(chǔ)電也是亟待解決的問(wèn)題。建筑一體化光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例合作保險(xiǎn)大廈 / Co-operative Insurance Tower地區(qū): 英國(guó)，曼徹斯特中文名稱：合作保險(xiǎn)大廈英文名稱：Co-operative Insurance Tower建成時(shí)間：2006年1月建筑用途：商業(yè)、辦公樓光伏應(yīng)用：建筑外立面裝機(jī)容量：391 kWp年發(fā)電量：180 MWh英國(guó)合作保險(xiǎn)大廈使用了7,244塊太陽(yáng)能光伏組件取代傳統(tǒng)的建筑外墻裝飾材料。其120m高的光伏幕墻成為當(dāng)時(shí)歐洲最大的應(yīng)用

8、于建筑外立面的光伏幕墻。地區(qū): 中國(guó)，北京中文名稱：中國(guó)國(guó)家體育館英文名稱：China National Gymnasium / National Indoor Stadium建成時(shí)間：2007年12月建筑用途：體育館光伏應(yīng)用：屋頂、遮陽(yáng)裝機(jī)功率：102.5 kWp逆變器提供商：北京科諾偉業(yè)科技有限公司中國(guó)國(guó)家體育館光伏系統(tǒng)包含場(chǎng)館屋頂光伏系統(tǒng)和南側(cè)玻璃屋頂光伏系統(tǒng)。是唯一與奧運(yùn)主場(chǎng)館結(jié)合建設(shè)并在奧運(yùn)期間唯一允許正常運(yùn)行的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，也是我國(guó)第一個(gè)同大型體育場(chǎng)館結(jié)合建設(shè)的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，并且采用了兩種結(jié)合同建筑方式，示范效果突出場(chǎng)館屋頂光伏系統(tǒng)使用常規(guī)光伏組件1100塊，容量97.5kWp

9、，結(jié)合屋面采光帶進(jìn)行安裝。跨采光帶安裝的常規(guī)光伏組件，利用國(guó)家體育館的弧度，良好的與建筑屋面進(jìn)行了結(jié)合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了建筑師提出的即為體育館內(nèi)部提供陽(yáng)光自然照明又起到了遮擋直射光的設(shè)計(jì)要求。南側(cè)玻璃屋頂光伏系統(tǒng)使用雙玻光伏組件24塊，容量5kWp，結(jié)合南側(cè)玻璃幕墻進(jìn)行安裝。24塊雙玻組件直接替代原設(shè)計(jì)中的24塊幕墻玻璃，作為建筑材料的一部分，充分體現(xiàn)“光伏建筑”一體化的設(shè)計(jì)理念。地區(qū): 中國(guó)，青海省，西寧市中文名稱：青海科技館應(yīng)用類型：光伏屋頂、光伏幕墻光伏面積：1600 m裝機(jī)容量：186.6 kWp年發(fā)電量：220 MWh（設(shè)計(jì)估算）系統(tǒng)設(shè)計(jì)：中國(guó)興業(yè)太陽(yáng)能技術(shù)控股有限公司項(xiàng)目施工：中國(guó)興業(yè)太

10、陽(yáng)能技術(shù)控股有限公司組件提供：湖南興業(yè)太陽(yáng)能科技有限公司青?？萍拣^BIPV光伏發(fā)電工程于2011年10月24日投入使用，該項(xiàng)目是我國(guó)首個(gè)光伏建筑立面應(yīng)用電動(dòng)追蹤式BIPV光伏百葉的工程。安裝于建筑立面的數(shù)百片光伏百葉可以跟隨太陽(yáng)位置單軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有效提高了立面的光伏系統(tǒng)發(fā)電量。光伏百葉與建筑完美結(jié)合，不但給建筑帶來(lái)了一體化的美觀，同時(shí)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)還在最大化應(yīng)用太陽(yáng)能的效率的同時(shí)增強(qiáng)了建筑內(nèi)部的通風(fēng)效果，可謂一舉多得。青海科技館BIPV光伏發(fā)電工程追蹤式光伏百葉地區(qū): 德國(guó)，巴伐利亞州，慕尼黑中文名稱：慕尼黑寶馬世界德語(yǔ)名稱：BMW Welt Mnchen建成時(shí)間：2007年10月17日（開始運(yùn)行）建筑用途：辦公、展示應(yīng)用類型：屋頂光伏面積：16,000 m2裝機(jī)容量：824 kWp主要光伏組件商：Solarwatt位于德國(guó)慕尼黑的“寶馬世界”展廳（BMW Welt）占地785,000平方英尺