淺析光電建筑一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

1、淺析光電建筑一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用 【摘要】近些年來，大屋面建筑如雨后春筍般大范圍出現(xiàn)，特別是公共建筑，比如大型劇院、大型體育場館，大型交通樞紐集散中心、大型衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、大型商業(yè)綜合體等等。它們有一個共同點(diǎn)大屋面。從本世紀(jì)初開始，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，中國的光伏產(chǎn)業(yè)逐漸成為崛起的新秀，但光伏發(fā)電技術(shù)，雖然具有眾多優(yōu)勢，但在民用方面，才剛剛興起。如果能將光電建筑一體化（bipv）技術(shù)廣泛應(yīng)用，則不僅能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，還能社會效益。可以進(jìn)一步指明清潔能源才是未來能源技術(shù)的趨勢。 【關(guān)鍵詞】光伏發(fā)電 清潔能源 太陽能 0、引語 近些年來，大屋面建筑如雨后春筍般大范圍出現(xiàn)，特別是公共建筑，比如大型劇院、大型體育場

2、館，大型交通樞紐集散中心、大型衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、大型商業(yè)綜合體等等。它們有一個共同點(diǎn)大屋面。從本世紀(jì)初開始，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，中國的光伏產(chǎn)業(yè)逐漸成為崛起的新秀，但光伏發(fā)電技術(shù)，雖然具有眾多優(yōu)勢，但在民用方面，才剛剛興起。如果能將光電建筑一體化（bipv）技術(shù)廣泛應(yīng)用，則不僅能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，還能社會效益?？梢赃M(jìn)一步指明清潔能源才是未來能源技術(shù)的趨勢。 1、光電建筑一體化技術(shù)的原理 1.1 概論 光伏發(fā)電就是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。具有較少受地域控制、安全可靠、無噪音、低污染、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 光電建筑一體化（bipv）技術(shù)即將太陽

3、能發(fā)電（光伏）產(chǎn)品集成到建筑上的技術(shù)。bipv即building integrated pv，pv即photovolta-ic。光伏建筑體化（bipv）不同于光伏系統(tǒng)附著在建筑上（bapv：building attached pv）的形式。 1.2 光電與建筑一體化技術(shù)的特點(diǎn) 光電與建筑一體化系統(tǒng)由太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池（組）、組件支架、匯流箱、配電柜、逆變器、變壓器、環(huán)境監(jiān)測儀、工控機(jī)組成。太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。太陽能控制器在溫差較大的地方，具備溫度

4、補(bǔ)償?shù)墓δ堋?2、 實(shí)際應(yīng)用 2.1 項(xiàng)目情況 該項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于浙江省南部某地級市，為浙江省屬三級甲等綜合醫(yī)院，占地500余畝、建筑面積約35萬平方米，醫(yī)院為框架結(jié)構(gòu)組成，屬于新建、公建建筑。 2.2 光伏建筑一體化技術(shù)應(yīng)用情況 該項(xiàng)目可安裝光伏組件的面積為21950.6平米米，4幢樓頂共計安裝光伏組件11592塊，峰值功率2.03mwp。工程總造價約8000萬。 2.3 目標(biāo)及主要內(nèi)容 本項(xiàng)目的主要特點(diǎn)：1.光電材料與醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合，開辟了一條在公共建筑大規(guī)模利用可再生能源的新途徑；2.建設(shè)光電項(xiàng)目，應(yīng)盡最大可能提高系統(tǒng)發(fā)電量，用可再生能源取代常規(guī)電力，節(jié)省開支和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。本項(xiàng)目的

5、技術(shù)要點(diǎn)和示范目標(biāo)主要有： 1、光伏電站生產(chǎn)的電力直接為醫(yī)院消耗，達(dá)到“自產(chǎn)自用”就近消費(fèi)，避免遠(yuǎn)距離送電的損耗和對電網(wǎng)的干擾。 2、采用winfast技術(shù)，系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備將監(jiān)控到每一塊電池組件的運(yùn)行狀況。這比國內(nèi)現(xiàn)有太陽能發(fā)電系統(tǒng)僅監(jiān)控到每一串（18塊組件串聯(lián)）的監(jiān)控方式更為先進(jìn)，也更有效。winfast技術(shù)是國際上光伏領(lǐng)域中最新技術(shù)之一，本項(xiàng)目的應(yīng)用將提升我國光電建筑的技術(shù)水平。 3、 技術(shù)方案 3.1 設(shè)計原則 光伏與建筑的完美結(jié)合 在光伏并網(wǎng)電站的建設(shè)中運(yùn)用了光電建筑組件作為醫(yī)院屋頂?shù)囊徊糠?，充分體現(xiàn)了材料的無重復(fù)利用，即節(jié)約了常規(guī)的屋頂建設(shè)材料又節(jié)約了光伏建筑用地。該光電建筑組件在符

6、合光電轉(zhuǎn)換效率的同時又完全符合建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 美觀性 太陽能與建筑一體化是建設(shè)在市區(qū)，故有一定的公眾影響力，美觀與否非常重要；光伏組件的安裝均與醫(yī)院屋頂結(jié)構(gòu)密切配合，保持整個光伏系統(tǒng)的風(fēng)格和美觀，保持建筑的整體性與統(tǒng)一性，將光伏組件與屋頂結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成統(tǒng)一的整體，在視覺美觀性上達(dá)到和諧統(tǒng)一。 光電建筑的牢固性 該光伏系統(tǒng)建筑應(yīng)充分考慮光電建筑組件自身負(fù)荷和抗風(fēng)、抗冰雹沖擊能力等應(yīng)用問題；還要考慮其發(fā)電功能以及其建筑結(jié)構(gòu)功能，如防水，遮陽，承重等，保證光伏系統(tǒng)與建筑的安全可靠。 3.2 光伏陣列設(shè)計和配置方案 3.3 太陽能電池方陣的主要特點(diǎn)： （1）采用高效率晶體硅太陽電池片，轉(zhuǎn)換效率高：

7、16.5%； （2）使用壽命長：25年，衰減??； （3）采用角鍵緊固鋁合金邊框，便于安裝，抗機(jī)械強(qiáng)度高（符合風(fēng)/雪壓要求）； （4）采用高透光率鋼化玻璃封裝，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高； 4、系統(tǒng)能效分析 4.1 太陽能電池方陣的效能衰減： 由于晶體硅太陽能電池組件安裝運(yùn)行以后，會持續(xù)的出現(xiàn)效率衰減情況，預(yù)計太陽能光電系統(tǒng)效率約為80%。年發(fā)電量估算約2140305（kwh） 4.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 火電煤耗按2007年全國平均值334g/kwh計算，本項(xiàng)目裝機(jī)容量為2.0286mwp，年平均上網(wǎng)電量為2140305kwh；若采用本太陽能發(fā)電系統(tǒng)25年可節(jié)約標(biāo)煤：714.9噸25= 17872.5噸。 5、結(jié)束語 太陽能光伏發(fā)電在城市推廣利用的最佳形式就是與公共電網(wǎng)并網(wǎng)并且與建筑結(jié)合：即光伏建筑一體化。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)比離網(wǎng)的獨(dú)立光伏系統(tǒng)更科學(xué)和環(huán)境友好；從屋頂系統(tǒng)到與建筑結(jié)合或光伏建筑一體化：從單純的將光伏組件安裝在屋頂上發(fā)展成為太陽電池組件作為建筑材料的一部分。 光電建筑并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是城市太陽能發(fā)電的發(fā)展方向之一，代表了二十一世紀(jì)最具吸引力的能源利用技術(shù)。目前國家財政部和建設(shè)部推出的光伏系統(tǒng)補(bǔ)貼政策，將會極大的促進(jìn)太陽能與建筑一體化的發(fā)電項(xiàng)目的推廣。 參考文獻(xiàn)： 1 王文靜主編.中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告 r .北京：中國可再生能源發(fā)展項(xiàng)目