光伏建筑一体化简介

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光伏建筑一体化

光伏建筑一体化

政策补偿光伏建筑一体化提出了“建筑物自我发电、自我供电”的新概念,即建筑物与光伏发电的集成化,在建筑物的外围护结构表面上布设光伏阵列产生电力。

把光伏器件用做建材。

必须具备建材所要求的几项条件:坚固耐用、保温隔热、防水防潮、适当的强度和刚度等性能。

若是用于窗户、天窗等,则必须能够透光,就是说既可发电又可采光。

除此之外,还要考虑安全性能、外观和施工简便等因素。

光伏与建筑相结合的形式主要包括与屋顶相结合,与墙相结合,与遮阳装置相结合等方式。

1、建筑光伏一体化的特点:(1)并网系统光伏阵列安装在闲置的建筑物屋顶或墙面上,无需占用土地或增建其它基础设施,适用于人口密集的城市,这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要。

(2)所发电能馈入电网,省掉蓄电池,节省建设投资与维护费用,从而使发电成本大为降低。

提高了系统的平均无故障时间和防止蓄电池的二次污染。

(3)分布式建设可原地发电、原地用电,使输电成本和损耗变得最小。

在一定距离范围内可以节省常规电网的投资。

(4)本地发供电,进出电网灵活。

夏季由于大量制冷设备的使用,形成电网用电高峰。

而这时也是光伏阵列发电最多的时候。

BIPV系统除保证自身建筑用电外,还可以向电网供电,从而缓解高峰电力需求。

(5)由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上,吸收太阳能,转化为电能,大大降低了室外综合温度,减少了墙体得热和室内空调冷负荷,既节省了能源,又利于保证室内的空气品质。

(6)由于光伏电池的组件模块化,光伏阵列安装起来很简便,而且可以任意选配发电容量。

(7)光伏电池组件与建筑物完美结合,既可发电又能作为建筑材料和装饰材料,使物质资源充分利用并发挥多种功能,同时降低了建设费用;使建筑物科技含量大大提高,减少了光伏系统成本的回收器,增加了“卖点”。

(8) 避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染,这对于环保要求严格的今天与未来更为重要。

(9)发展前途远大。

并网光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞相发展的热点和重点,是世界太阳能光伏发电的主流发展趋势,市场巨大,前景广阔。

光伏建筑一体化(一)

光伏建筑一体化(一)


这类系统与独立光伏系统相 比有如下特点。
B、独立光伏系统中光 伏方阵所发出的有效电 能要受蓄电池荷电状态 的限制,在蓄电池额定 容量充满后,光伏方阵 所发出的多余电力就只 能白白浪费,而且蓄电 池的自放电和充电过程 都要损耗部分电能,而 并网系统随时可从电网 中存取,可以充分利用 光伏方阵所发的电能。
BAPV
与建筑相结合的光伏系 统,可以作为独立电源 供电或者并网的方式供 电,而并网发电是当今 光伏应用的新趋势。
将现成的平板光伏组件安装在住房 或建筑物的屋顶或外墙,引出端经 过控制器及逆变器与公共电网相连 接,由光伏方阵及电网并联向用户 供电,这就形成了户用并网光伏系 统。
由于其全部或基本不用蓄电池,造 价大大降低,并且除了发电以外还 具有调峰、环保和代替某些建材的 多种功能,因而是光伏发电步入商 业应用并逐步发展成为基本电源之 一的重要方式。
独立发电系统示意图
并网发电系统示意图
简单直流光伏 水泵系统
大型光伏并网电站
独立发电系统示意图
并网发电系统示意图
独立发电系统
并网发电系统
BIPV系统根据安装形式主要分为两种形式:光伏屋顶结构(PVROOF)和光伏墙结构(PV-WALL)两种形式。
BIPV形式 1 2 3 4 5 6 7 8 光伏采光顶(天窗) 光伏屋顶 光伏幕墙(透明幕 墙) 光伏幕墙(非透明 幕墙) 光伏遮阳板(有采 光要求) 光伏遮阳板(无采 光要求) 屋顶光伏方阵 墙面光伏方阵 光伏组件 光伏玻璃组件 光伏屋面瓦 光伏玻璃组件 (透明) 光伏玻璃组件 (非透明) 光伏玻璃组件 (透明) 光伏玻璃组件 (非透明) 普通光伏电池 普通光伏电池 建筑要求 建筑效果、结构强度、采 光、遮风挡雨 建筑效果、结构强度、遮 风挡雨 建筑效果、结构强度、采 光、遮风挡雨 建筑效果、结构强度、遮 风挡雨 建筑效果、结构强度、采 光 建筑效果、结构强度、 建筑效果 建筑效果 类型 集成 集成 集成 集成 集成 集成 结合 结合

光伏建筑一体化名词解释

光伏建筑一体化名词解释

光伏建筑一体化名词解释
光伏建筑一体化是指将太阳能光伏技术和建筑设计与施工相结合,将光伏发电系统与建筑设施融为一体的建筑技术和工程实践。

具体而言,光伏建筑一体化包括以下几个方面的内容:
1. 光伏发电系统的设计和安装:在建筑设计和建造过程中,将光伏发电系统的设计和安装作为其中的一项关键工作,如在建筑屋顶、外墙、遮阳棚等空间内安装太阳能电池板,以收集太阳能并将其转化为电能。

2. 建筑外观的设计:在建筑外观的设计中,考虑将太阳能电池板等光伏元件作为建筑的组成部分,不仅能够满足建筑照明和供电需求,还起到美化建筑外观的作用。

3. 建筑节能设计:在建筑的设计中,考虑到光伏发电系统的特点,采用节能设计,如在建筑的朝向、窗户设计、室内遮阳等方面进行调整,以提高光伏发电效率和降低室内温度。

4. 建筑内部电力系统集成:将光伏发电系统与建筑内部的电力系统有机结合,如通过逆变器将太阳能转化为交流电并储存,满足建筑内部电力需求,实现自给自足的能源系统。

综上所述,光伏建筑一体化是将太阳能光伏技术与建筑设计和施工相结合,实现光伏发电和建筑节能、美化、功能集成的创新技术和工程实践。

推进光伏建筑一体化的若干措施

推进光伏建筑一体化的若干措施

推进光伏建筑一体化的若干措施光伏建筑一体化是指将太阳能光伏电池技术应用于建筑物的外墙、屋顶、窗户等部分,实现建筑与光伏发电的有机结合。

这种新型建筑形式不仅可以充分利用太阳能资源,还可以改善建筑的能源利用效率,降低建筑的能耗。

为了推进光伏建筑一体化的发展,我们可以采取以下几种措施。

加强政策支持。

政府可以出台相关政策,提供光伏建筑一体化项目的财政补贴和税收优惠,鼓励企业和个人投资光伏建筑一体化项目。

政府还可以加大对光伏建筑一体化技术的研发投入,提供专项资金支持,推动光伏建筑一体化技术的创新和进步。

加强技术研发。

光伏建筑一体化需要光伏电池模块与建筑结构的紧密结合,因此需要研发出适用于各种建筑形式的光伏建筑一体化技术。

研发机构和企业可以加强合作,共同攻克关键技术难题,提高光伏建筑一体化技术的成熟度和可靠性。

此外,还可以研发出适用于光伏建筑一体化的智能控制系统,实现对光伏发电和建筑能耗的精确监控和调控。

第三,加强产业链建设。

光伏建筑一体化需要光伏电池模块、建筑材料和智能控制系统等一系列产品的配套,因此需要建立完善的光伏建筑一体化产业链。

政府可以鼓励企业加大投资,扩大生产规模,提高产品质量和性能。

同时,还可以促进光伏建筑一体化产业链上下游企业之间的合作与交流,形成合力,推动光伏建筑一体化产业的快速发展。

第四,加强示范工程建设。

政府可以选择一些典型的建筑项目,进行光伏建筑一体化改造或新建,作为示范工程来推广光伏建筑一体化技术和应用。

这些示范工程可以通过展示和宣传,向公众普及光伏建筑一体化的优势和效益,引导更多的建筑企业和个人投资光伏建筑一体化项目。

加强宣传教育。

光伏建筑一体化是一项新兴的技术和产业,公众对其了解和认知程度有限。

政府可以通过媒体宣传、培训讲座等形式,加强对光伏建筑一体化的宣传和教育,提高公众对光伏建筑一体化的关注度和认可度。

同时,还可以加强对相关行业人员的培训,提高其对光伏建筑一体化技术和应用的了解和掌握。

什么是光伏建筑一体化

什么是光伏建筑一体化

什么是光伏建筑一体化?
光伏建筑一体化BIPV (Building Integrated Photovoltaics),也叫太阳能光伏建筑一体化、光电建筑一体化、太阳能光电建筑一体化。

由世界能源组织最早提出,指的是把光伏发电系统安装在现有的建筑物上,或者把光伏发电系统与新的建筑物同时设计、施工、安装,既能满足光伏发电的功能,又与建筑友好,甚至提升建筑物的美感,例如屋顶、高速公路的隔音障、公共交通的车站棚等。

光伏建筑一体化的内涵:
一体化设计。

设计的内容应包括建筑和光伏系统,也应包括其它需要的器件和结构,并把建筑物的墙体和房顶分解为结构模块一体化。

一体化制造。

建立专用的生产线,并用该生产线,对设计好的建筑结构模块,进行大规模高效率低成本的制造。

一体化安装。

用电动吊装设备,把生产出的结构模块,集中安装成房屋。

显然,一体化制造和安装将会比一体化设计,更进一步大幅度降低房屋的建造成本。

光伏建筑一体化主要的安装形式:
立面
平屋顶
平屋顶
遮阳。

光伏建筑一体化原理

光伏建筑一体化原理

光伏建筑一体化原理光伏建筑一体化原理什么是光伏建筑一体化?•光伏建筑一体化是将光伏发电系统与建筑物紧密结合的一种建筑技术。

•通过将光伏发电系统融入建筑的外墙、屋顶、雨棚等部位,实现建筑外观与发电功能的完美结合。

光伏建筑一体化原理•光伏建筑一体化原理基于光伏效应和建筑结构的设计结合。

•光伏效应是指太阳能光子射击光伏电池后,产生光电效应,进而将光能转化为电能。

•建筑结构的设计需要考虑光伏组件的布局、支撑结构的合理安排,以及与建筑物其他部分的协调。

光伏建筑一体化的主要原理光伏效应•光伏效应是光子与物质相互作用而产生电能的现象。

•光伏电池是利用光伏效应将太阳能光子转化为电能的装置。

•光伏电池材料中的半导体能级结构使光子能量被该材料吸收时,半导体中的电子从价带跃迁到导带,产生电流。

建筑设计•光伏建筑一体化需要在建筑物的设计中融入光伏发电组件。

•建筑外墙:可以用透明或半透明的太阳能玻璃代替传统的外墙材料,实现建筑外观美观且发电效果优良。

•屋顶:可利用光伏组件作为屋面材料,将太阳能转化为电能,并供应给建筑内部使用或注入电网。

•雨棚和阳台:可以利用光伏发电板覆盖雨棚和阳台的顶部,为建筑增加发电能力,同时起到遮阳和防雨的作用。

系统集成•光伏建筑一体化需要将光伏发电系统与建筑物其他部分进行有机结合。

•电池组件:太阳能电池组件需要与建筑的支撑结构结合,保证安全稳固的安装,并能够正常接收太阳光。

•电汇箱:将光伏电池组件的输出电流连接到电汇箱,并通过电缆将电汇箱与建筑内部的电力系统连接。

•逆变器:将光伏电池组件产生的直流电转换为建筑内部所需的交流电并接入电网。

光伏建筑一体化的优势•节约用地:光伏建筑一体化将光伏发电系统整合到建筑中,不占用额外用地,最大限度地节约用地资源。

•美化环境:利用光伏发电系统的组件来替代传统建筑材料,提升建筑的美观度和现代感。

•减少能耗:通过光伏发电系统的利用,可减少对传统能源的依赖,降低能耗,实现绿色低碳环保的目标。

光伏建筑一体化

光伏建筑一体化

光伏建筑一体化光伏建筑一体化是指将光伏发电系统与建筑物的设计、建造和运营相结合,将光伏发电设备整合到建筑物的外立面、屋顶、遮阳设施等部位,使建筑物具备发电功能,同时保持建筑的美观和功能。

光伏建筑一体化的具体实现方式包括以下几个方面:1. 外立面光伏建筑一体化:将光伏组件安装在建筑物的外墙表面,利用太阳能将光能转化为电能。

这种方式可以利用建筑物的立面空间,实现光伏发电和建筑外观的有机结合。

2. 屋顶光伏建筑一体化:将光伏组件安装在建筑物的屋顶上,利用太阳能进行发电。

这种方式可以最大限度地利用建筑物的屋顶空间,将其转化为发电设备的安装面。

3. 遮阳光伏建筑一体化:将光伏组件安装在建筑物的遮阳设施上,如阳台、雨棚、遮阳板等。

这种方式可以实现遮阳和发电的双重功能,兼顾建筑物的舒适性和能源利用。

4. 窗户光伏建筑一体化:将光伏组件嵌入建筑物的窗户中,利用太阳能进行发电。

这种方式可以利用建筑物的窗户面积,实现发电和采光的双重效果。

光伏建筑一体化的优势包括:1. 节约土地资源:将光伏发电系统整合到建筑物中,不需要额外的土地或场地,节约了土地资源的利用。

2. 提高建筑能源利用效率:光伏建筑一体化可以将太阳能直接转化为电能,提高建筑的能源利用效率,降低能源消耗。

3. 美化建筑外观:光伏组件可以与建筑外观进行有机结合,不仅实现了发电功能,还可以美化建筑物的外观。

4. 减少建筑物的碳排放:光伏发电是一种清洁能源,使用光伏建筑一体化可以减少建筑物的碳排放,降低对环境的影响。

总之,光伏建筑一体化是将光伏发电系统与建筑物相结合,实现发电和建筑功能的有机融合。

它是可持续发展和绿色建筑的重要组成部分,具有广阔的应用前景。

光伏建筑一体化

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光伏建筑一体化
光伏建筑一体化
一、光伏建筑的概念 1.1光伏建筑的概念 1.2光伏建筑的优越性 1.3光伏建筑的基本要求 二、光伏建筑一体化系统分类 2.1按照光伏系统储能方式分类 2.2按照光伏与建筑相结合的类型分类 2.3按照光伏组件的类型分类 三、光伏建筑一体化系统的主要部件 四、光伏建筑工程的实例 五、前景及展望
3.柔性薄膜太阳能电池组件
柔性薄膜太阳能电池一般以聚合物或不锈钢等材料为衬底,薄膜以物理或化 学的方法沉积到衬底上,在制备电极引出到此案,经封装后成为组件。
三、光伏建筑一体化系统主要部件
光伏发电系统通常包括太阳能电池组件、蓄电池(组)、充放电控制器。若有交 流负载或并入电网,则需要配置不同的逆变器。 3.1太阳能电池组件 太阳能电池组件是光伏发电系统中的核心部分,也是光伏发电系统中价值最高的 部分。太阳能电池组件的质量和价格直接决定整个系统的质量和成本。 作用:将太阳的辐射转换为电能,或直接供负载使用,或送往蓄电池存储起来, 或传输到公共电网。 太阳能电池片的类型主要有:单晶硅组件(、多晶硅组件( )、非晶硅薄膜电池( ) 组件、2电池组件、电池组件等。
分布式家庭电站()
光伏屋顶和遮阳棚 ()
2.2按照光伏系统的储能方式分类 按照储能方式的不同,光伏系统可以分为以下三种。
a.独立系统( )
b.并网系统( )
c.混合系统( )
混合系统,顾名思义就是除了太阳能,还包含其他新能源的利用,比如 风能,地热能等。
2.3按照光伏组件类型分类
目前,应用光伏建筑领域最多的依然是太阳能电池组件。单随着薄膜技术的 成熟,应用在建筑具有独特的优势。光伏建筑使用的光伏组件主要分为以下几 类。 1.刚性晶体硅太阳能电池组件 刚性晶体硅太阳能电池组件通常以玻璃为上盖板材料,背板材料可以是(聚 氟乙烯)或玻璃等,因此构成了不透光和透光两种类型的组件。应用刚性晶体 硅太阳能电池组件的光伏建筑数不胜数。 2.刚性薄膜太阳能电池组件 非晶硅太阳能电池组件是薄膜太阳能电池领域应用最广的,相关应用实例非 常丰富,在国内也有不少应用。

光伏建筑一体化PPT精选文档

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将现成的平板光伏组件安装在住房 或建筑物的屋顶或外墙,引出端经 过控制器及逆变器与公共电网相连 接,由光伏方阵及电网并联向用户 供电,这就形成了户用并网光伏系 统。
由于其全部或基本不用蓄电池,造 价大大降低,并且除了发电以外还 具有调峰、环保和代替某些建材的 多种功能,因而是光伏发电步入商 业应用并逐步发展成为基本电源之 一的重要方式。
并网发电系统就是光伏系统与公共电网相 连,光伏发电系统产生的电除自己使用外, 还可向公共电网输出。
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光伏发电系统简介
独立发电系统示意图
并网发电系统示意图
简单直流光伏 水泵系统
大型光伏并网电站
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光伏发电系统简介
独立发电系统示意图
并网发电系统示意图
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光伏发电系统简介
独立发电系统
并网发电系统
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屋顶光伏方阵
普通光伏电池
建筑效果
8
墙面光伏方阵
普通光伏电池
建筑效果
类型 集成 集成 集成 集成 集成 集成 结合 结合
BAPV
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光伏与建筑物结合(BIPV)的主 要形式
16
二、光伏与建筑物结合的特点与建筑相结合的光伏系 统,可以作为独立电源 供电或者并网的方式供 电,而并网发电是当今 光伏应用的新趋势。
作为独立电源系统外,已经开始进入联网
户用和商业建筑领域。
进入90年代后,随着常规发电成本的上升
和人们对环境保护的日益重视,一些国家
纷纷实施、推广太阳能屋顶计划,比较著
名的有德国十万屋顶计划、美国百万屋顶
计划以及日本的新阳光计划等。
你认为这个 观点对吗?
“光伏发电与建筑集成化”(BAPV/BIPV)
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光伏建筑一体化(BIPV)

光伏建筑一体化(BIPV)

BIPV目录[隐藏]BIPV主要的安装形式BIPV的定义BIPV的优势BIPV在国外的发展现状BIPV在国内的发展动态BIPV的发展方向BIPV建筑设计中需注意的几个问题BIPV主要的安装形式BIPV的定义BIPV的优势BIPV在国外的发展现状BIPV在国内的发展动态BIPV的发展方向BIPV建筑设计中需注意的几个问题[编辑本段]BIPV主要的安装形式光伏建筑一体化(BIPV)主要的安装形式有以下几种:立面平屋顶坡屋顶遮阳[编辑本段]BIPV的定义BIPV即Building Integrated PV,PV即Photovoltaic。

BIPV(光伏建筑一体化)技术是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。

光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。

现代化社会中,人们对舒适的建筑热环境的追求越来越高,导致建筑采暖和空调的能耗日益增长。

在发达国家,建筑用能已占全国总能耗的30%—40%,对经济发展形成了一定的制约作用。

[编辑本段]BIPV的优势1. 能够满足建筑美学的要求BIPV建筑首先是一个建筑,它是建筑师的艺术品,其成功与否关键一点就是建筑物的外观效果。

在BIPV建筑中,我们可通过相关设计将接线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在幕墙结构中。

这样既可防阳光直射和雨水侵蚀,又不会影响建筑物的外观效果,达到与建筑物的完美结合,实现建筑大师们的构想。

2. 能够满足建筑物的采光要求对建筑物来说光线就是灵魂,其对光影的要求甚高。

BIPV建筑是采用光面超白钢化玻璃制作的双面玻璃组件,能够通过调整电池片的排布或采用穿孔硅电池片来达到特定的透光率,即使是在大楼的观光处也能满足光线通透的要求。

当然,光伏组件透光率越大,电池片的排布就越稀,其发电功率也会越小。

3. 能够满足建筑的安全性能要求BIPV组件不仅需要满足光伏组件的性能要求,同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求,因此需要有比普通组件更高的力学性能和采用不同的结构方式。

光伏建筑一体化简介

光伏建筑一体化简介

光伏建筑一体化简介
可参考如下:
光伏建筑一体化(Photovoltaic Integrated Building,PVIB)是指
将光伏(Photovoltaic)、建筑材料及建筑结构三大要素集成在一起,实
现可再生能源利用的建筑技术。

它建立在综合能源管理和节能减排的理念
之上,将建筑物的室内照明、空调、互联网连接等所需的能源管理系统和
建筑材料及结构集成在一起,实现从全球能源系统到建筑本体的一体化。

二、特征
1、利用太阳和地热等可再生的环境能源,可替代传统的能源,并有
效减少环境污染。

2、采用低耗能材料,降低建筑的能源成本,并取得节能减排的目标。

3、降低了建筑物外部面积的使用,并扩展了室内空间,增强了建筑
的实用性和多功能性。

4、建筑外部表面可植入太阳能电池板,可在建筑外部获得可再生能源,具有节约能源和尽可能降低碳排放的双重效果。

5、采用乡村绿化和植物灌溉技术,可以有效吸收热量,减少建筑的
内部温度,从而减轻环境污染。

三、优点
1、能量利用率高:采用光伏建筑一体化技术,可以将太阳能、地热
和风能等环境能源的能量集成到建筑中,实现最大限度的能源利用。

2、实现节能减排:可以采用低耗能建筑材料。

光伏建筑一体化技术

光伏建筑一体化技术

光伏建筑一体化技术
光伏建筑一体化技术是将太阳能光伏发电技术与建筑一体化设计相结合的一种技术。

光伏建筑一体化技术的目的是将太阳能光伏发电系统与建筑物的外观、结构和功能相融合,使得光伏发电系统不再是单纯的设备安装在建筑物上,而是成为建筑物的一部分。

光伏建筑一体化技术可以分为两种类型:一种是光伏外立面技术,即将太阳能电池板安装在建筑物的外立面上,形成太阳能电池板外墙,既可以保护建筑物,又能够发电;另一种是光伏屋顶技术,即将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶上,利用建筑物的屋顶空间进行太阳能发电。

光伏建筑一体化技术的优势包括:一是可以降低建筑物的能耗,减少对传统能源的依赖;二是可以提供建筑物的自给自足能源,增加建筑物的能源可持续性;三是可以美化建筑物的外观,增加建筑物的艺术价值;四是可以利用建筑物的外墙和屋顶空间,增加光伏发电系统的容量。

然而,光伏建筑一体化技术还存在一些挑战和限制。

首先是成本问题,光伏建筑一体化技术相对于传统建筑技术来说成本较高,需要进一步降低成本才能推广应用。

其次是技术难题,光伏建筑一体化技术需要解决太阳能电池板和建筑物外观、结构的协调性问题。

最后是市场认可问题,尽管光伏建筑一体化技术具有广阔的前景,但市场对于这种新型技术的认可度还需要提高。

总之,光伏建筑一体化技术是未来能源发展的方向之一,通过将太阳能光伏发电技术与建筑一体化设计相结合,可以实现建筑物的节能减排和能源自给自足,具有重要的经济和环境意义。

光伏建筑一体化

光伏建筑一体化
第一类是光伏方阵与建筑的结合。这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上,建筑物作为光伏方阵载体,起支 承作用。
第二类是光伏方阵与建筑的集成。这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现,光伏方阵成为建筑不可 分割的一部分。
光伏方阵与建筑的结合(即第一类)是一种常用的形式。2008年奥运会体育赛事的国家游泳中心和国家体育 馆等奥运场馆中,采用的就是光伏方阵与建筑结合的太阳能光伏并网发电系统,这些系统年发电量可达70万千瓦 时,相当于节约标煤170吨,减少二氧化碳排放570吨。
普通光伏组件的连接线一般外露在组件下方,BIPV建筑中光伏组件的连接线要求全部隐藏在幕墙结构中。
在设计BIPV建筑时要考虑电池板本身的电压、电流是否方便光伏系统设备选型,但是建筑物的外立面有可能 是一些大小、形式不一的几何图形组成,这会造成组件间的电压、电流不同,这个时候可以考虑对建筑立面进行 分区及调整分格,使BIPV组件接近标准组件电学性能,也可以采用不同尺寸的电池片来满足分格的要求,以最大 限度地满足建筑物外立面效果。另外,还可以将少数边角上的电池片不连接入电路,以满足电学要求。
一个建筑物的成功与否,关键一点就是建筑物的外观效果,有时候细微的不协调都是不能容忍。但普通光伏 组件的接线盒一般粘在电池板背面,接线盒较大,很容易破坏建筑物的整体协调感,通常不为建筑师所接受,因 此BIPV建筑中要求将接线盒省去或隐藏起来,这时的旁路二极管没有了接线盒的保护,要考虑采用其他方法来保 护它,需要将旁路二极管和连接线隐藏在幕墙结构中。比如将旁路二极管放在幕墙骨架结构中,以防阳光直射和 雨水侵蚀。
光伏幕墙,光伏幕墙要符合BIPV要求:除发电功能外,要满足幕墙所有功能要求:包括外部维护、透明度、 力学、美学、安全等,组件成本高,光伏性能偏低;要与建筑物同时设计、同时施工和安装,光伏系统工程进度受 建筑总体进度制约;光伏阵列偏离最佳安装角度,输出功率偏低;发电成本高;为建筑提升社会价值,带来绿色概 念的效果。

光伏建筑一体化及光伏玻璃组件介绍

光伏建筑一体化及光伏玻璃组件介绍

光伏建筑一体化及光伏玻璃组件介绍光伏建筑一体化(BIPV)是指将光伏发电组件与建筑外墙、屋顶或阳台等构件进行无缝衔接,将太阳能光伏发电技术与建筑一体化设计相结合的一种方式。

BIPV技术具有美观、环保、节能、节地、耐候性强等优点,被广泛应用于商业建筑、住宅建筑、公共建筑等领域。

BIPV利用建筑外墙、屋顶等表面的空间来安装太阳能电池组件,将太阳能转化为电能,并通过逆变器将直流电转换为交流电,供楼宇内的电器使用,同时也可以将多余的电能反馈到电网中,实现余电上网,并享受国家相应的政策补贴。

光伏玻璃组件是BIPV系统中常用的一种,其结构与普通的建筑玻璃类似,但经过设计和加工,可将太阳光转换为电力。

光伏玻璃组件外观晶莹剔透,与普通建筑玻璃无异,可替代一部分建筑外墙、屋顶中的玻璃材料,实现太阳能发电与建筑一体化的目的。

光伏玻璃组件主要有两种类型:薄膜型和硅晶型。

薄膜型光伏玻璃采用一层或多层成膜材料覆盖在玻璃表面,利用不同的吸收材料将太阳能转化为电能。

薄膜型光伏玻璃具有较好的透明性和柔韧性,可按照建筑设计要求进行弯曲和切割,应用范围广泛。

硅晶型光伏玻璃则采用硅晶片作为光伏材料,将太阳能转化为电能,具有较高的转换效率和稳定性,但相对较厚和较重,不适合柔性设计。

通过BIPV技术应用,不仅可以满足建筑物的发电需求,还可以充分利用太阳光资源,减少对传统能源的依赖,降低建筑的能耗。

光伏玻璃组件的安装也具有良好的经济效益和环保效益,可大幅降低建筑物的能耗,减少碳排放,提高建筑的节能环保指标。

除了发电功能,BIPV技术还有其他附加功能。

例如,可将透明的薄膜型光伏玻璃应用于建筑的过道、天窗等位置,实现采光功能的同时,还可以为建筑供电。

此外,BIPV技术也可将光伏电池板与热水器、空调系统等其他建筑设备相结合,实现光电一体功能,进一步提高能源利用效率。

总之,光伏建筑一体化技术(BIPV)及光伏玻璃组件为建筑物提供了一种更加环保、节能的设计理念。

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光伏建筑一体化即BIPV(Building Integrated PV,PV即Photovolta-ic)。

光伏建筑一体化(BIPV)技术是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。

光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。

光伏建筑一体化,是应用太阳能发电的一种新概念,简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。

根据光伏方阵与建筑结合的方式不同,光伏建筑一体化可分为两大类:一类是光伏方阵与建筑的结合。

这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上,建筑物作为光伏方阵载体,起支承作用。

另一类是光伏方阵与建筑的集成。

这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现,光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。

如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。

在这两种方式中,光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式,特别是与建筑屋面的结合。

由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间,是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式,因而倍受关注。

光伏方阵与建筑的集成是BIPV的一种高级形式,它对光伏组件的要求较高。

光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。

[1]建筑种类根据光伏方阵与建筑结合的方式不同,太阳能光伏建筑一体化可分为两大类:第一类是光伏方阵与建筑的结合。

这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上,建筑物作为光伏方阵载体,起支承作用。

第二类是光伏方阵与建筑的集成。

这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现,光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。

光伏方阵与建筑的结合(即第一类)是一种常用的形式。

2008年奥运会体育赛事的国家游泳中心和国家体育馆等奥运场馆中,采用的就是光伏方阵与建筑结合的太阳能光伏并网发电系统,这些系统年发电量可达70万千瓦时,相当于节约标煤170吨,减少二氧化碳排放570吨。

优点(1)绿色能源。

太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源,是应用太阳能发电,不会污染环境。

太阳能是最清洁并且是免费的,开发利用过程中不会产生任何生态方面的副作用。

它又是一种再生能源,取之不尽,用之不竭。

(2) 不占用土地。

光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上,无需额外占用土地,这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要;夏天是用电高峰的季节,也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期,对电网可以起到调峰作用。

(3)太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统,不需要配备蓄电池,既节省投资,又不受蓄电池荷电状态的限制,可以充分利用光伏系统所发出的电力。

(4) 起到建筑节能作用。

光伏阵列吸收太阳能转化为电能,大大降低了室外综合温度,减少了墙体得热和室内空调冷负荷,所以也可以起到建筑节能作用。

因此,发展太阳能光伏建筑一体化,可以“节能减排”。

问题虽然太阳能光伏建筑一体化有高效、经济、环保等诸多优点,并已在世博场馆和示范工程上得以运用,但光伏建筑还未进入寻常百姓家,成片使用该技术的民宅社区并未出现。

这是由于太阳能光伏建筑一体化存有几大问题一、造价较高太阳能光伏建筑一体化建筑物造价较高。

一体化设计建造的带有光伏发电系统的建筑物造价较高,在科研技术方面还有待提升。

二、成本高太阳能发电的成本高。

目前太阳能发电的成本是每度2.5元,比常规发电成本每度1元翻倍。

三、不稳定太阳能光伏发电不稳定,受天气影响大,有波动性。

这是由于太阳并不是一天24小时都有,因此如何解决太阳能光伏发电的波动性,如何储电也是亟待解决的问题。

示范工程世界各地出现了不少太阳能光伏建筑一体化建筑物,中国也不例外,中国在借鉴国外发达国家推行太阳能光伏建筑一体化技术经验的基础上,开始发展太阳能光伏建筑一体化建筑物。

(1)上海的一些地标性工程在建设过程中已经使用新能源系统,并注意与建筑本身融为一体。

如,在虹桥交通枢纽庞大的主体建筑上,顶面和部分外立面均安装了太阳能发电装置,总量达6.5个兆瓦,竣工后,每年将为虹桥高铁客运站提供650万度清洁电力,可减少二氧化碳排放5000吨左右。

(2) 2003年,在北京市大兴区建成了一幢建筑面积达8000平方米的综合利用新能源的生态建筑示范工程,经过近一年的运行后,于2004年6月全面通过验收,被专家评议为“我国第一幢综合利用太阳能解决能源问题的建筑示范工程”。

该工程中“50千瓦大型屋顶光伏并网示范电站”是国家科技部“十五”科技攻关项目。

(3)2004年,深圳建成目前亚洲最大的并网太阳能光伏电站,该光伏电站总容量1兆瓦,年发电能力约为100万度。

电站设计及安装与深圳综合展馆、花卉展馆等建筑融为一体,堪称国内绿色建筑的典范。

(4)北京南站中,主站房屋面中央采光带也采用了太阳能光伏发电系统,该系统总发电量约320千瓦,可辅助解决车站的用电问题。

上述光伏建筑一体化建筑的设计和建成,对于中国在更多城市建筑中推广光伏建筑一体化的用能模式具有明显的示范意义,对于广大的农村地区推广这种太阳能利用方式也具有借鉴意义。

发展方向目前建筑物空气温度调节消耗着大量的能量。

在我国,它要占到建筑物总能耗的约70%。

用空调机和燃煤来控制室温不仅消耗能量,带来外界的环境污染,而且并不能给室内人员带来健康的环境(虽然暂时它是舒适的)。

在太阳能用于采暖方面,除造价较高的被动式太阳房有一些示范型建筑外,还没有大规模的采用。

主动式太阳能供能由于成本更高,与我国的经济发展也是远不相适应。

因此,建筑供能的主动与被动相结合的思想及太阳能与常规能源相结合的思想。

按照房间的功能,采用不同方案的配合及交叉,这样可以大大降低太阳能用于建筑供能的一次投资和运行成本,使得整个方案在商业化的意义下具有可操作性。

被动采暖与降温的意义在于使建筑本身能量负荷大大降低(节能率约70%),使其所要求主动供能装置提供的能量大大降低。

也就是说,它将对昂贵装置的要求降低。

另外,被动供能是巧妙利用自然条件的变化来调节室内温度。

我们认为,建筑物内空气温度调节技术发展方向不应当是改变自然环境来满足人的要求,而是应当尽量巧妙地利用并顺应自然界来满足人们对健康和舒适的要求。

研究空调的目的应当是尽量减少人工环境,而不是相反。

主动供能的意义在于保障建筑室内的舒适性增加。

在主动与被动供能相互配合组成供能系统的情况下,整套建筑供能系统的设备性能将会提高,而尺寸和造价将会降低。

一、光伏组件的力学性能作为普通光伏组件,只要通过IEC61215的检测,满足抗130km/h(2,400Pa)风压和抗25mm直径冰雹23m/s的冲击的要求。

用做幕墙面板和采光顶面板的光伏组件,不仅需要满足光伏组件的性能要求,同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求,因此需要有更高的力学性能和采用不同的结构方式。

例如尺寸为1200mm×530mm的普通光伏组件一般采用3.2mm厚的钢化超白玻璃加铝合金边框就能达到使用要求。

但同样尺寸的组件用在BIPV建筑中,在不同的地点,不同的楼层高度,以及不同的安装方式,对它的玻璃力学性能要求就可能是完全不同的。

南玻大厦外循环式双层幕墙采用的组件就是两块6mm厚的钢化超白玻璃夹胶而成的光伏组件,这是通过严格的力学计算得到的结果。

二、建筑的美学要求BIPV建筑首先是一个建筑,它是建筑师的艺术品,就相当于音乐家的音乐,画家的一幅名画,而对于建筑物来说光线就是他的灵魂,因此建筑物对光影要求甚高。

但普通光伏组件所用的玻璃大多为布纹超白钢化玻璃,其布纹具有磨砂玻璃阻挡视线的作用。

如果BIPV组件安装在大楼的观光处,这个位置需要光线通透,这时就要采用光面超白钢化玻璃制作双面玻璃组件,用来满足建筑物的功能。

同时为了节约成本,电池板背面的玻璃可以采用普通光面钢化玻璃。

一个建筑物的成功与否,关键一点就是建筑物的外观效果,有时候细微的不协调都是不能容忍。

但普通光伏组件的接线盒一般粘在电池板背面,接线盒较大,很容易破坏建筑物的整体协调感,通常不为建筑师所接受,因此BIPV建筑中要求将接线盒省去或隐藏起来,这时的旁路二极管没有了接线盒的保护,要考虑采用其他方法来保护它,需要将旁路二极管和连接线隐藏在幕墙结构中。

比如将旁路二极管放在幕墙骨架结构中,以防阳光直射和雨水侵蚀。

普通光伏组件的连接线一般外露在组件下方,BIPV建筑中光伏组件的连接线要求全部隐藏在幕墙结构中。

三、建筑结构与光伏组件电学性能的配合在设计BIPV建筑时要考虑电池板本身的电压、电流是否方便光伏系统设备选型,但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的几何图形组成,这会造成组件间的电压、电流不同,这个时候可以考虑对建筑立面进行分区及调整分格,使BIPV组件接近标准组件电学性能,也可以采用不同尺寸的电池片来满足分格的要求,以最大限度地满足建筑物外立面效果。

另外,还可以将少数边角上的电池片不连接入电路,以满足电学要求。

四、巧妙利用太阳能的建筑太阳能为保护环境创造了有利条件,于是许多建筑学家巧妙利用太阳能建造太阳能建筑。

1、太阳能墙:美国建筑专家发明太阳能墙,是在建筑物的墙体外侧装一层薄薄的黑色打孔铝板,能吸收照射到墙体上的80%的太阳能量。

被吸入铝板的空气经预热后,通过墙体内的泵抽到建筑物内,从而就能节约中央空调的能耗。

2、太阳能窗:德国科学家发明了两种采用光热调节的玻璃窗。

一种是太阳能温度调节系统,白天采集建筑物窗玻璃表面的暖气,然后把这种太阳能传递到墙和地板的空间存储,到了晚上再放出来;另一种是自动调整进入房间的阳光量,如同变色太阳镜一样,根据房间设定的温度,窗玻璃或是变成透明或是变成不透明。

3、太阳能房屋:德国建筑师塞多。

特霍尔斯建造了一座能在基座上转动跟踪阳光的太阳能房屋。

该房屋安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮,使房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3厘米的速度随太阳旋转。

这个跟踪太阳的系统所消耗的电力仅为该房太阳能发电功率的1%,而该房太阳能发电量相当于一般不能转动的太阳能房屋的两倍。

五、光伏建筑一体化的最新政策1、太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法(财政部、住房城乡建设部2009年3月26日颁布)2、关于支持加快太阳能光电建筑应用的政策解读(财建[2009]128号,财政部2009年4月发布)3、国家发展改革委关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知(发改价格[2011]1594号)建筑特点1. 能够满足建筑美学的要求;2. 能够满足建筑物的采光要求;3. 能够满足建筑的安全性能要求;4. 能够满足安装方便的要求;5. 能够具有寿命长的优势;6. 具有绿色环保的效果。

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