太陽能光伏發(fā)電與建筑一體化(編輯修改稿)
2025-01-23 02:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是建筑與光伏器件相結(jié)合。 建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合 把封裝好的的光伏組件（平板或曲面板）安裝在居民住宅或建筑 物的屋頂上，再與逆變器、蓄電池、控制器、負(fù)載等裝置相聯(lián)。光伏系統(tǒng)還可以通過一定的裝置與公共電網(wǎng)聯(lián)接。 簡(jiǎn)易的屋頂太陽能實(shí)例 大型屋頂建筑實(shí)例 7 中國(guó)山東德州建筑實(shí)例 建筑與光伏器件相結(jié)合 建筑與光伏的進(jìn)一步結(jié)合是將光伏器件與建筑材料集成化。一般的建筑物外圍護(hù)表面采用涂料、裝飾瓷磚或幕墻玻璃，目的是為了保護(hù)和裝飾建筑物。如果用光伏器件代替部分建材，即用光伏組件來做建筑物的屋頂、外墻和窗戶，這樣既可用做建材也可用以發(fā)電，可謂物盡其美。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑物，可把其整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)做成光伏陣列，選擇適當(dāng)光伏組件，既可吸收太陽直射光，也可吸收太陽反射光。目前已經(jīng)研制出大尺度的彩色光伏模塊，可以實(shí)現(xiàn)以上目的，還可使建筑外觀更具魅力。 近年來建筑師常用幕墻結(jié)構(gòu)作為建筑的外避面。雖然看起來比較美觀，但是幕墻結(jié)構(gòu)會(huì)增大建筑的冷發(fā)、負(fù)荷，進(jìn)而增加建筑物的能耗。利用光伏板作為建筑的外壁面不僅可以將盡可能多的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，還可以有效的阻止部分太陽輻射進(jìn)入建筑內(nèi)部，進(jìn)而減少建筑的冷負(fù)荷，降低建筑物的耗能。 光 伏墻可以視為一個(gè)多用途系統(tǒng)，它在輸出電力的同時(shí)還可以部分替代傳統(tǒng)的建筑材料。光伏墻由光伏板、光伏板與墻面間的氣流流道、固定支架、空氣入口、空氣出口以及墻體組成。 把光伏器件用做建材，必須具備建材所要求的幾項(xiàng)條件：堅(jiān)固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度等性能。若是用于窗戶、天窗等，則必須能夠 8 透光，就是說既可發(fā)電又可采光。除此之外，還要考慮安全性能、外觀和施工簡(jiǎn)便等因素。 光伏墻壁實(shí)例 用光伏器件代替部分建材，在將來隨著應(yīng)用面的擴(kuò)大，光伏組件的生產(chǎn)規(guī)模也隨之增大，則可從規(guī)模效益上降低光伏組件的成本，有利于光伏產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，所以存在著巨大的潛在市場(chǎng)。 六、光伏 — 建筑一體化的優(yōu)點(diǎn) ，無需額外用地或增建其他設(shè)施，適用于人口密集的地方使用。這對(duì)于土地昂貴的城市建筑尤其重要。 、原地用電，在一定距離范圍內(nèi)可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。對(duì) 于聯(lián)網(wǎng)戶用系統(tǒng)，光伏陣列所發(fā)電力既可供給本建筑物負(fù)載使用，也可送入電 9 網(wǎng)。在陰雨天、夜晚或光強(qiáng)很小的時(shí)候，負(fù)載可由電網(wǎng)供電。由于有光伏陣列和公共電網(wǎng)共同給負(fù)載供應(yīng)電力，增加了供電的可靠性。 ，處于日照時(shí)，由于大量制冷設(shè)備的使用，形成電網(wǎng)用電高峰。而這時(shí)也是光伏陣列發(fā)電最多的時(shí)候。 BIPV 系統(tǒng)除保證自身建筑用電外，還可以向電網(wǎng)供電，從而緩解高峰電力需求。 ，吸收太陽能，轉(zhuǎn)化為電能，大大降低了室外綜合溫度，減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷，既節(jié)省了能源，又利于保 證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。 ，這對(duì)于環(huán)保要求嚴(yán)格的今天與未來更為重要。 ，光伏陣列安裝起來很簡(jiǎn)便，而且可以任意選擇發(fā)電容量。 ，可以促進(jìn) PV 部件的大規(guī)模生產(chǎn)，從而能夠進(jìn)一步降低 PV 部件的市場(chǎng)價(jià)格，這對(duì)于 BIPV 系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用有著極大的推動(dòng)作用 七、 與建筑結(jié)合對(duì)太陽能產(chǎn)品的要求 除了太陽能產(chǎn)品本身的采集熱量供熱和發(fā)電功能以外，還要考慮隔離室內(nèi)外、防雨、抗風(fēng)、隔熱、隔噪音、遮陽、美觀等功能，甚至還包括使其 成為建筑材料替代原有的建筑材料，以及將其制造得更便于安裝和維護(hù)。比如，將水箱和集熱器分離；將太陽能產(chǎn)品制作成建筑材料，并根據(jù)建筑的要求對(duì)其零配件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)；制作專用的托架或?qū)к?，方便太陽能產(chǎn)品的安裝；根據(jù)建筑的色調(diào)采用不同顏色的光伏電池組件和集熱器；增加太陽能產(chǎn)品的透光性，滿足其作為天窗、遮陽板和幕墻的要求；調(diào)整太陽能產(chǎn)品的尺寸和形狀，滿足一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合的要求等 . 八、光伏建筑一體化對(duì)光伏系統(tǒng)及光伏組件的要求 光伏組件的力學(xué)性能 作為普通光伏組件，只要通過 IEC61215 的檢測(cè)，滿足抗 130km/h(2， 400Pa)風(fēng)壓和抗 25mm 直徑冰雹 23m/s 的沖擊的要求。 用做幕墻面板和采光頂面板的光伏組件，不僅需要滿足光伏組件的性能要求，同時(shí)要滿足幕墻的三性實(shí)驗(yàn)要求和 10 建筑物安全性能要求，因此需要有更高的力學(xué)性能和采用不同的結(jié)構(gòu)方式。例如尺寸為 1200mm530mm 的普通光伏組件一般采用 金邊框就能達(dá)到使用要求。但同樣尺寸的組件用在 BIPV 建筑中，在不同的地點(diǎn)，不同的樓層高度，以及不同的安裝方式，對(duì)它的玻璃力學(xué)性能要求就可能是完全不同的。南玻大廈外循環(huán)式雙層幕墻采用的組件就 是兩塊 6mm 厚的鋼化超白玻璃夾膠而成的光伏組件，這是通過嚴(yán)格的力學(xué)計(jì)算得到的結(jié)果。 建筑的美學(xué)要求 BIPV 建筑首先是一個(gè)建筑，它是建筑師的藝術(shù)品，就相當(dāng)于音樂家的音樂，畫家的一幅名畫，而對(duì)于建筑物來說光線就是他的靈魂，因此建筑物對(duì)光影要求甚高。但普通光伏組件所用的玻璃大多為布紋超白鋼化玻璃，其布紋具有磨砂玻璃阻擋視線的作用。如果 BIPV 組件安裝在大樓的觀光處，這個(gè)位置需要光線通透，這時(shí)就要采用
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