【正文】 史回顧 ? 2022年 美國為第三大光伏市場 342 MW(其中并網 292 MW) ? 到 2022年底累計安裝總量 GW, 其中并網 768 MW ? 2022年美國本土的太陽電池產量為 414 MW ? First Solar的 CdTe電池， 2022年底達到 GW產能，但是主要產地在國外（馬來西亞 790 MW，德國 198 MW，法國 100 MW以上） ? 美國正在加快戶用和沙漠大型光伏電站（電網級）的推廣，如佛羅里達電力照明公司（ FPL）在加州的 25 MW光伏電站， FPL集團在 19891990之間在加州莫哈偉沙漠建成 2座 80 MW的拋物槽式聚熱太陽能發(fā)電廠。 ? 因此把太陽電池和蓄電技術相結合組成相對獨立的發(fā)電系統(tǒng)，或者和其他的分散性能源相結合組成混合型系統(tǒng)，從更長遠看，氫能源的利用也將會變得更重要。現在日本安裝的 PV系統(tǒng)中， 94％都是享受政府補貼的并網系統(tǒng)。 ? 第二階段（ 1984－ 1994）： 完成了很多光伏示范項目，“陽光計劃”進展順利。 26 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 國外光伏在建筑中的應用現狀 27 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 國外光伏在建筑中的應用現狀 ? 太陽電池主要產品 ? 主流產品仍是晶體硅電池，薄膜電池技術也在不斷發(fā)展 ? 主要生產國：中國、德國、日本、美國 ? 應用情況 ? 屋頂計劃 , BIPV（城市發(fā)展主要形式） ? 大型光伏電站開始規(guī)?；l(fā)展（遠離城市） 28 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 太陽電池產量增長圖 （ 1999 2022 ） 29 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 30 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 31 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 32 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 2022年全球 太陽電池產量 比例 注：本頁數據來自 《 Photon》2022年第 3期 33 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 34 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 世界光伏產業(yè)現狀 2022 ? 2022年太陽電池世界總產量 12 GW，其中 ? 我國大陸 +臺灣占 50% ? 我國僅大陸產量超過歐洲、日本和美國總和。光伏系統(tǒng)在建筑中應用現狀與展望 2 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 主要內容 1. 光伏發(fā)電基本概念 2. 光伏系統(tǒng)與建筑結合的方式 3. 國外光伏在建筑中的應用現狀 4. 國內光伏在建筑中的應用現狀 5. 國外光伏建筑實例與評價 6. 廣東光伏在建筑中的應用現狀 7. 存在問題與解決方法 8. 發(fā)展 趨勢與 前景展望 9. 結束語 3 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 光伏發(fā)電基本概念 4 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 光伏發(fā)電基本概念 太陽能技術主要內容： 光熱技術 光熱轉換 集熱器（光譜選擇性吸熱表面） 熱水器、制冷空調、取暖、干燥、海水淡化 光伏技術 – 光電轉換 光伏組件（太陽電池 半導體光電轉換器件） 獨立系統(tǒng)（海島、通訊、抽水）、并網發(fā)電 太陽能技術推廣市場： 城市與農村：建筑結合、市政建設、 沙漠電站 ： 美國、西班牙、我國敦煌 10 MW 太空電站：不受氣候、季節(jié)影響，光伏電池滿功率全時間發(fā)電 5 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 光伏發(fā)電基本概念 ? 原理 : 利用半導體材料的光伏效應產生電流 ? 材料：硅、鍺、砷化鎵等，最為廣泛使用的是各種形式的硅：單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜 ? 器件：太陽電池或光伏電池 ? 系統(tǒng)：太陽電池與電力電子設備通過組合形成發(fā)電系統(tǒng)。 CSG 6 組件最高效率 單晶硅背面電極 %， 210 W, 美國 Sun Power CIGS %, 第一， 85 W, 德國 Solibro CdTe %, 第二， 80 W，美國 First Solar 17 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 光伏組件現狀與發(fā)展 建設部項目關于太陽電池組件效率的要求指標 ? 單晶 16%；多晶 14%，非晶 6% 國內企業(yè)組件效率 尚德 58種， 非晶硅 9，無 6%；單晶 27，無 16%；多晶 22， 5 種 14% 英利 19種， 多晶硅， 5種 14%： %， %， %， ， ， 林洋 72種，單晶硅 37，無 16%；多晶硅 35， 5種 14% 天合 40種，單晶硅 23，無 16%；多晶 17， 2種 14% 阿特斯 66種，多晶硅， 6種 14% Sun Power 單晶硅， 14種， 全部 16%以上，最高 % 18 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 19 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 光伏組件現狀與發(fā)展 光伏建筑組件： 雙玻璃疊層：根據透光要求，調節(jié)電池片之間間隔 中空玻璃：要考慮光線折射損失與散熱問題 光伏電池瓦片：電池可與陶瓷、金屬、聚合物等結合 光伏外墻瓷磚：通過真空層壓或硅酮膠粘接 光伏集成屋頂：可用標準組件，通過集成技術形成發(fā)電屋頂結構 20 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 光伏系統(tǒng)與建筑結合的方式 一般組件：單層結構 : 玻璃 /TPT； 玻璃 /玻璃 建筑組件：雙層結構：玻璃 /玻璃－隔熱；玻璃 /玻璃 隔熱 安全玻璃 21 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 22 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 23 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 24 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 25 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 光伏系統(tǒng)與建筑結合的方式 ? 與建筑結合，光伏組件必須在發(fā)電的同時滿足以下條件： ? 代替幕墻或起到屋頂的功能； ? 遮陽、隔音、擋風、遮雨、隔冷、隔熱、防火等等 ? 光伏建筑集成或光伏建筑一體化（ BIPV）： ? 即光伏組件除了發(fā)電同時滿足作為建筑外表面的建筑構件的功能，德國標準 DIN VDE 012621 ? 這樣的組件可以完美地用于建筑，當然還有安全與外觀問題，價格是不是可以接受和壽命能不能與傳統(tǒng)建材相比，仍需發(fā)展和評估，但是它可以發(fā)電產生利潤并保護環(huán)境。當初設立的目標是要在 2022年提供相當量的非石化能源（ 2022年日本石油依賴度已降到 50％，政府的目標是到 2030年降到 40％），這一雄心勃勃的計劃構成了全國上下開發(fā)新能源技術的主心骨，其中太陽能就是一大熱點，在 1979年第二次石油危機后，其經費穩(wěn)步上升。這些鼓勵政策包括簡化安裝步驟、提供并網技術支持、投資補貼和電量監(jiān)控系統(tǒng)（ PV發(fā)電可使電表反轉，市價賣低價買）等。 ? 如果太陽電池的安裝量達到 102 GW，一年的發(fā)電量將會達到 1100億千瓦時（度），約占日本總用電量的 10%，這樣天氣變動引起的輸出變動和對電網的影響將隨之而來。 ? 2022年施瓦辛格在加州簽署“ Million Solar Roofs Plan” ? 千萬屋 頂 計劃 ? 至今為止在高效晶體硅電池和薄膜電池研發(fā)和生產方面占領先地位 ? SunPower。 51 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 國內光伏在建筑中的應用現狀 52 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2022/9/20 國內光伏在建筑中的應用現狀 ? 產業(yè)情況 ? 以晶體硅電池為主，硅薄膜電池也在快速發(fā)展 ? 主要產地：江蘇、河北、浙江、江西等地 ? 有發(fā)展?jié)摿Φ貐^(qū)：四川、湖南、湖北、海南、 ? 安徽 :（ 塞維 LDK將在合肥建設 1. 5GW晶體硅電池工廠 ） ? 應用情況 ? 城市以公共建筑、廠房和高端住宅發(fā)展為主 ? 大型地面電站發(fā)展主要市場