光伏建筑一体化(BIPV)系统设计与应用
关于对光伏建筑一体化（BIPV）技术的研究分析
关于对光伏建筑一体化（BIPV）技术的研究分析摘要：绿建节能方向标，对光伏BIPV技术的设计、实施和落地经验，被动式超低能耗建筑与零碳建筑的案例分享。
关键词:光伏建筑一体化美观低能耗组件安装光伏建筑一体化 (BIPV) 是一种光伏材料，用于替代部分建筑围护结构中的传统建筑材料。
住宅建筑师和建筑商也开始将光伏材料整合到住宅的外部。
BIPV 可以作为幕墙、镶板、阳台或遮阳板连接到住宅。
此外，可以使用 PV 视觉玻璃代替传统的双窗格窗户和天窗，以提供电力和透明度。
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，将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
依据建设地点的地理、气候条件、建筑功能、周围环境等因素进行规划设计，确定建筑布局、朝向、间距、群体组合和空间环境，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，将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
1.光伏采光天窗介绍几种类型的光伏材料可以集成到玻璃中。
例如，特殊的太阳能光伏玻璃块可以用来代替传统的玻璃块。
这些玻璃块包含带有专用光学器件的太阳能电池，可将光聚焦到 PV 材料上。
BIPV 系统的优点包括：不需要额外的土地，减少建筑能耗，并且可以以可忽略的传输损耗传输能量。
BIPV 系统的一些障碍可能包括 BIPV 产品的成本、维护以及缺乏使用 BIPV 技术进行设计的知识。
BIPV 的安装还需要多个建筑行业的合作，例如电工、屋顶工、建筑师和工程师。
2.根据光伏方阵与建筑结合的方式不同分类第一类是光伏方阵与建筑的结合(BAPV)，这种方式是将光伏方阵安装在已有建筑的屋顶、墙面等结构上，不影响原有建筑物的功能。
第二类是光伏方阵与建筑的集成(BIPV)，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、光电采光顶、建筑阳台光伏栏板、公共设施停车屋顶等。
二者同时设计和施工，光伏发电组件成为建筑材料的一部分，同时具备发电和建材的双重功能，形成光伏与建筑的统一体。
光伏建筑一体化(BIPV)在工业厂房的应用分析
光伏建筑一体化(BIPV)在工业厂房的应用分析摘要：光伏应用经济一体化在应用过程中具有额外的发电收益、节省建筑应用成本等优势，因此在工业厂房修建过程中经常会应用到光伏建筑一体化这一内容，针对厂房的屋顶、幕墙以及玻璃系统进行全面的处理和调整。
基于以上理念，本文接下来针对光伏建筑一体化在工业厂房中的应用情况进行分析。
希望本文的论述能够带给工业厂房设计人员一些帮助。
关键词：工业厂房；光伏建筑一体化；设计要点；应用范围引言：光伏建筑一体化这一技术在开展过程中，主要是将太阳能发电产品，应用于建筑上方，在实际的应用过程中不会占据建筑的面积，也能够有效提高建筑整体的美观性以及使用性能。
同时，在光伏建筑一体化应用期间，能够减少工业厂房应用过程中的能耗。
因此，该项技术广泛的应用于我国厂房以及各类建筑的修建过程中，具有节能减排、隔热降温的优势。
一、光伏建筑一体化（BIPV）概述光伏建筑一体化是一种将太阳能发电产品集成到建筑上的技术。
在建筑构建过程中，运用光伏建筑一体化理念，主要会将太阳能光伏发电的方阵安装在建筑的周围，由此让建筑在日常应用过程中能够通过光伏发电方阵来吸收太阳能，从而为建筑的日常应用提供一定的能量。
现阶段，光伏建筑一体化可以分为以下两类：光伏方阵与建筑的结合、光伏方阵与建筑屋面的结合。
由于光伏方阵与建筑的结合，不占用额外的地面空间[1]。
因此，在新时代下，各建筑在构建过程中经常会选取这一类方式，既能够提高建筑的应用效能，也能够有效的减少能源的耗费。
现阶段建筑能耗在我国整体能源消耗中占据极大的比例，因此光伏建筑一体化的实际应用能够有效的改善现阶段的资源耗费情况，为建筑行业的可持续发展提供一定的助力。
二、光伏建筑一体化（BIPV）在工业厂房中的设计要点（一）火灾隐患光伏系统在运行过程中火灾发生的主要因素为高压直流电弧，整合以往的火灾发生因素进行分析，该项因素占据屋顶分布式光伏发电火灾因素的45%。
因此在设计工业厂房期间，需要针对这一火灾隐患进行重点的规划，有效的分析。
BIPV光伏建筑系统方案简介
BIPV光伏建筑系统方案简介目录一、BIPV系统简介 (1)二、BIPV系统方案与逆变器选择 (2)1. 国内外光伏建筑一体化（BIPV）的进展状态 (3)2. 建筑光伏（BIPV）的设计要素 (6)3. 光伏建筑与微逆变器系统设计 (10)三、附件 (12)1. 逆变器系统安装 (12)2. 项目设计与计算根据： (16)一、BIPV系统简介当光伏发电飞速进展时，它的应用越来越受到世人的关注，因此人们想到能够充分同意阳光的屋顶。
一些国家的重要部门也开始注意到屋顶计划所蕴含的巨大效益，相继提出了各国不一致的进展计划。
屋顶计划的社会效益与经济效益也开始被广大消费者所认同，并乐于在自己的屋顶上安装太阳能发电系统。
但是各国的条件不一致，进展时期不一致，进展基础也不尽相同，遇到的困难更是多种多样，形势复杂。
但屋顶计划依然受到欢迎，屋顶计划今后的进展需要每一个人的参与与努力。
目前世界各国都对太阳能产业采取了诸多鼓励性策施，实施了各类长期的政府计划，如英国的百万“绿色住宅”建筑计划，美国的“百万太阳能屋顶计划”，欧洲的“百万屋顶计划”，日本的“阳光屋顶计划”等等。
各国都不一致程度的制定了一些政策法规，树立了各个阶段的目标计划。
正当世界太阳能高速进展，开始成为全球竞争产业的时候，我国国内太阳能的进展也给我们带来了希望。
令人振奋的是，我国太阳能进入大规模有用阶段条件成熟。
首先表现在太阳能利用逐步形成共识，政府扶持力度加大，并随着京都议定书的签订与可再生能源法等有关法律法规的出台，为我国太阳能进展提供了政策保障；其次是我国太阳能利用的有关技术问题都得到了较好的解决，其中包含CVT\PWM最大功率跟踪操纵技术、并网逆变技术、系统的实时数据采集与数据传输技术等，使我国具备了设计与建造有用的一定规模的并网光伏发电系统的能力；再者，我国太阳能屋顶计划的应用前景非常广阔。
我国大部分地区的太阳光强度都满足光伏发电的基本要求，而且还拥有许多太阳能丰富区。
建筑光伏一体化玻璃组件(BIPV)的应用技术
技术讲座赏析《建筑光伏一体化玻璃组件（BIPV）的应用技术》【编者按】这是广东金刚玻璃科技股份有限公司张明罡先生，在第八届中国国际门窗幕墙博览会光电建筑应用论坛上，发表的《建筑光伏一体化玻璃组件（BIPV）的应用技术》。
演讲的内容很丰富，我们仅选取了部分内容。
广东金刚于2010年7月8日在深交所挂牌上市，BIPV组件已经通过了国际权威机构TUV的认证。
我们希望业界与广东金刚合作。
一、建筑光伏一体化双玻BIPV的构成●3.2mm表层钢化超白玻璃●晶体硅电池片或薄膜电池●封装胶PVB●背板TPT（不透明）、钢化玻璃（可采光）●铝合金边框或无边框●同时满足建筑安全玻璃《夹层玻璃》的要求●液态PVB湿法封装同EVA的封装在建筑规范中是不允许的二、BIPV核心发电芯片的分类●单晶硅太阳能电池18％●多晶硅太阳能电池17％●非晶硅薄膜电池a－Si 6％●碲化铬薄膜电池CdTe 9%●铜铟镓硒薄膜电池CIGS 9%三、建筑光伏一体化（BIPV）玻璃组件常用结构建筑光伏一体化玻璃组件常用结构四、BIPV组件应具备幕墙玻璃组件的性能●安全（钢化、夹胶）●强度（承受相关荷载）●挠度（承受变形）●抗冲击（安全性能）●阻热（节能特性）●透光率（采光性能）●隔声（舒适性）●寿命（耐久性）五、BIPV应具备各种性能●应满足建筑的相关规范●应使用干法PVB材料合成技术●应满足安全玻璃的测试（45Kg霰弹袋冲击试验、1040g落球试验）●按照IEC61215、61730规范经过湿热、湿冷、热循环、户外暴晒等测试●要求同建筑外围护同寿命●正常工作状态不低于25年，25年后光电转换率衰减不应大于20％六、薄膜电池BIPV的优缺点●优点：整体色彩好、弱光发电性能优越、外观近似镀膜玻璃的效果；●缺点：脆弱、易破、光电转换率低、光电转换衰减速度快、化学稳定性差、使用历史短。
七、两种不同技术BIPV性能对比八、薄膜电池的BIPV不适合作为屋顶●膜层厚度偏差影响到其电气性能●TCO导电玻璃构成的薄膜电池不能通过热处理（钢化）●未经钢化处理的普通玻璃（薄膜电池）在天棚高温环境下，易产生“热炸裂”九、晶体硅双玻组件BIPV适宜屋顶使用●晶体硅电池片厚度为180um～240um，抗弯能力较强，可达到较大挠度不会破坏；●与PVB胶合后共同形成一个有机的整体，受到荷载作用时，在钢化玻璃与PVB的共同作用下，作用在电池片时为均布受力。
太阳能光伏建筑一体化
太阳能光伏建筑一体化【摘要】随着全世界对可再生能源的大力推广，光伏建筑一体化（bipv）作为可再生能源在建筑上的应用技术受到广泛关注。
本文介绍光伏与建筑系统结合的多种形式及光伏建筑一体化的诸多优点，并展望了光伏建筑一体化的前景和趋势。
【关键词】太阳能；光伏建筑一体化；应用；前景引言能源是全球国民经济发展和人民生活水平提高的重要基础保障，目前全世界能源的紧缺提出了对可再生能源的需求的，太阳能作为一种资源最丰富，适用范围最广泛的新能源，受到了全世界的关注。
而随着现代化社会的发展，人们对舒适的居住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。
目前发达国家中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；我国的建筑能耗也已接近全社会能耗的1/3，并且随着我国城市化进程的加快，建筑能耗将继续保持增长趋势。
发展太阳能光伏建筑越来越成为当今社会发展的必然选择。
光伏发电与建筑相结合是目前世界上大规模利用光伏技术发电的研发热点。
在我国，光伏建筑一体化尚处于示范阶段，随着《中华人民共和国可再生能源法》的施行，将大大地推动我国光伏发电与建筑的结合。
加强光伏建筑一体化技术研发，促进光伏产品在建筑上的应用，是光伏行业、建筑行业推动可再生能源在建筑上应用的新课题。
1、光伏建筑一体化（bipv）的概念1991年，德国旭格公司首次提出了“光伏发电与建筑集成化（building integrated photovoltaic，简称bipv）”的概念。
一般来说光伏建筑一体化是在建筑外围结构的表面安装光伏组件，以提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代原有传统建筑的部分结构如屋顶板、瓦、窗户、墙面、遮挡棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能，如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。
2、光伏建筑一体化（bipv）应用的意义从建筑、能源和经济角度来看，光伏建筑一体化（bipv）有诸多优点：节地、节能、节材、减少环境污染。
BIPV太阳能光伏建筑一体化解决
BIPV解决方案建筑集成光伏（BIPV）。
BIPV是将光伏系统和现代建筑完美结合的新概念，并且不会在城市中占用额外的空间来安装该系统，因此宝贵的土地资源可以被有效地重复利用和利用，还可以通过绿色可再生能源为建筑物提供能源。
减少排放以满足城市能源的可持续发展。
太阳能光伏建筑玻璃是太阳能电池和许多普通建筑玻璃的组合，用于制造可以发电的建筑材料，从而形成实际的建筑表面。
太阳能电池还可以与各种建筑材料结合使用，例如隔热组件，防紫外线组件，隔音玻璃组件，各种中空玻璃组件等。
同时具有发电，隔热，防紫外线，隔音，防风雨的功能。
可广泛用于遮阳系统，建筑幕墙，天花板，门窗等。
首个光伏建筑集成解决方案安装方式：使用非晶硅光电幕墙代替原来的建筑玻璃幕墙。
特征：在城市中不占用更多土地的情况下安装光伏系统，不仅可以使宝贵的土地资源得到有效利用和利用，而且还可以通过美观，集成的光伏系统的电源实现建筑能源的自给自足；严格按照建筑设计，安全需要满足节能和环保的需要，并满足城市能源的可持续发展，公司出现了保护环境，专注于可持续发展的决心。
点强化玻璃幕墙设计幕墙的骨架主要由无缝钢管，不锈钢拉杆（或附加电缆）和不锈钢爪制成。
在角上打孔表面玻璃后，将其通过金属连接器固定到支撑结构的整个玻璃幕墙上。
光伏模块的接线从不锈钢接口插入。
太阳能组件式设计玻璃幕墙太阳能玻璃幕墙组件在工厂进行处理，组装成一个综合的单层或多层面板，然后运到施工现场进行全面吊装并通过预先安装在建筑物主体结构上的挂钩精确连接，必要时进行微调以完成安装幕墙。
光伏建筑一体化解决方案二使用：将太阳能模块直接镶嵌或安装在倾斜的屋顶上特征：充分利用建筑物屋顶上的空间，以充分利用宝贵的城市空间；通过光伏系统的能源供应实现建筑能源的自给自足；并满足节能环保的需要，并满足城市能源的可持续发展。
安装方式斜屋顶包括光伏组件三大光伏建筑一体化解决方案使用：将太阳能模块安装在平坦的表面上特征：利用建筑物屋顶上的空间来充分利用宝贵的城市空间；通过向光伏系统供电，实现了建筑能源的自给自足。
光伏建筑一体化BIPV系统部件选择与系统设计
光伏建筑一体化BIPV系统部件选择与系统设计屋顶分布式光伏发电系统一般由光伏方阵、光伏接线箱、逆变器（限于包括交流线路系统）、蓄电池及其充电控制装置（限于带有储能装置系统）、电能表和显示电能相关参数的仪表组成。
光伏系统中各部件的性能应满足国家或行业标准的相关要求，并应获得相关认证。
1.光伏阵列选型(1)屋顶分布式光伏发电系统光伏阵列应根据新建建筑或既有建筑的使用功能、电网条件、负荷性质和系统运行方式等因素，确定光伏系统为建材型、构件型或安装型。
(2)根据建筑设计及其电力负荷确定光伏组件的类型、规格、安装位置和可安装场地面积,使光伏组件规格与现有安装面积达到最优配对。
(3)根据尽量采用最佳倾角且便于清除灰尘、保证组件通风良好的原则确定光伏组件的安装方式。
(4)根据逆变器的额定直流电压、最大功率跟踪控制范围、光伏组件的最大输出工作电压及其温度系数，确定光伏组件的串联数（或称光伏组件串或组串）。
(5)根据总装机容量及光伏组件串的容量确定光伏组件申的并联数。
(6)同一组串及同一子阵内，组件电性能参数宜尽可能一致，其中最大输出功率P m、最大工作电流I m的离散性应小于±3%。
(7)建材型光伏系统和构件型光伏系统在建筑设计时，就需要统筹考虑电气线路的安装布置，同时要保证每一块建材型光伏组件和构件型光伏组件金属外框的可靠接地。
2.光伏接线箱（汇流箱）选配(1)光伏接线箱内应设置汇流铜母排或端子。
(2)每一个光伏组件串应分别由线缆引至汇流母排，在母排前分别设置直流分开关，并设置直流主开关。
(3)光伏接线箱内应设置防雷保护装置。
(4)光伏接线箱的设置位置应便于操作和检修，宜选择室内干燥的场所。
设置在室外的光伏接线箱应具有防水、防腐措施，其防护等级应为IP65或以上。
3.逆变器选配(1)独立光伏系统逆变器的总额定容量应根据交流侧负荷最大功率及负荷性质选择。
(2)并网光伏系统逆变器的总额定容量应根据光伏系统装机容量确定；并网逆变器的数量应根据光伏系统装机容量及单台并网逆变器额定容量确定。
光伏建筑一体化BIPV的设计
光伏建筑一体化BIPV的设计
1设计原则
光伏建筑一体化是光伏系统依赖或依附于建筑的一种新能源利用形式，其主体是建筑，客体是光伏系统。
因此，BIPV设计应以不损害和影响建筑的效果、结构安全、功能和使用寿命为基本原则，任何对建筑本身产生损害和不良影响的BIPV设计都是不合格的设计。
2建筑设计
BIPV的设计应从建筑设计入手，首先对建筑物所处地的地理气候条件及太阳能的资源情况进行分析，这是决定是否选用BIPV的先决条件；其次是考虑建筑物的周边环境条件，即选用BIPV的建筑部分接受太阳能的具体条件，如被其他建筑物遮档，也不必考虑选用BIPV；第三是与建筑物的外装饰的协调，光伏组件给建筑设计带来了新的挑战与机遇，画龙点睛的BIPV 设计会使建筑更富生机，环保绿色的设计理念更能体现建筑与自然的结合。
第四，考虑光伏组件的吸热对建筑热环境的改变。
3发电系统设计
BIPV的发电系统设计与光伏电站的系统设计不同，光伏电站一般是根据负载或功率要求来设计光伏方阵大小并配套系统，BIPV则是根据光伏方阵大小与建筑采光要求来确定发电的功率并配套系统。
BIPV光伏系统设计包含三部分，分别为光伏方阵设计、光伏组件设计和光伏。
2024年浅析光电建筑一体化技术的实际应用
2024年浅析光电建筑一体化技术的实际应用一、技术背景与概述光电建筑一体化（BIPV，Building-Integrated Photovoltaics）技术是一种将光伏发电系统直接集成到建筑设计中的创新技术。
这种技术的出现，不仅极大地推动了可再生能源在建筑领域的应用，而且也为建筑设计带来了全新的视角和可能性。
BIPV技术的核心在于将光伏组件作为建筑材料的一部分，从而实现建筑功能和光伏发电的双重目的。
这不仅提高了建筑的美观性和实用性，还有助于降低能源消耗和减少环境污染。
随着全球能源危机和环境问题的日益严重，BIPV技术在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
越来越多的建筑师和工程师开始尝试将BIPV技术应用到各类建筑项目中，以实现绿色建筑和可持续发展的目标。
二、建筑设计与集成在BIPV技术的实际应用中，建筑设计与集成是至关重要的一环。
这要求建筑师在设计过程中充分考虑光伏组件的布置、安装和连接方式，以确保其与建筑的整体风格和功能需求相协调。
同时，还需要考虑到不同气候条件下的光照情况和建筑阴影的影响，以确保光伏组件的发电效率。
为了实现这一目标，建筑师需要与光伏制造商、安装商和电网运营商等各方密切合作，共同制定出一套完整的设计方案和实施计划。
此外，随着BIPV技术的不断发展，越来越多的新型材料和制造工艺被应用到建筑设计和集成中，为BIPV技术的发展提供了更广阔的空间。
三、材料与制造技术BIPV技术的成功应用离不开先进的材料和制造技术。
目前，市场上已经有多种适用于BIPV技术的光伏组件和建筑材料可供选择。
这些材料不仅具有良好的光电转换效率和稳定性，还能够与各种建筑材料相兼容，满足不同的建筑设计需求。
在制造技术方面，随着光伏技术的不断进步和成本的不断降低，BIPV组件的制造成本也在逐渐下降。
同时，各种新型的制造工艺和技术的出现，也为BIPV组件的制造提供了更多的可能性。
这些技术的应用不仅提高了BIPV组件的质量和效率，还降低了其制造成本，为BIPV 技术的广泛应用奠定了坚实的基础。
基于工业建筑的建材化光伏构件研究与应用
基于工业建筑的建材化光伏构件研究与应用一、概述光伏建筑一体化（Building-Integrated Photovoltaics，BIPV）的概念于1991年被正式提出，明确指出光伏组件不仅具备发电功能，还是建筑物的一部分，如建筑的瓦、幕墙、采光顶等。
光伏建筑主要有两种方式，一是普通光伏构件，即光伏组件与建筑结合，光伏组件依附于建筑物上，建筑物主要作为光伏组件载体；二是建材型光伏构件，即光伏组件与建筑集成，可代替部分建筑材料使用。
目前，在BIPV 项目中，光伏幕墙构件的应用最为广泛。
二、BIPV的技术路线BIPV设计之前必须综合全面全盘考虑的因素包括：(1)光伏阵列的布置与建筑物外观的协调一致；(2)建筑物纬度、方位及环境干扰，包括日照分析；(3)预埋及其他BIPV的措施，通风散热措施；(4)电气走线、电气计量、配电系统设计及电气安全；(5)BIPV的使用降低了建筑总负荷和辐射热比例，但可能增加了对流换热，全年通风策略需更加科学合理，中央空调总冷负荷的计算及机组选型需基于BIPV 工程；(6)维修通道的设置。
BIPV工程的设计施工，需遵从相近的标准和规范，但具体到BIPV的应用，标准或者规范某些条文仍然不足以指导BIPV的开发和应用：(1)BIPV 光电屋顶的屋面平行于地面或坡度较小时，风荷载往往不是主要的，承重荷载才是主要的，而建筑玻璃幕墙的风荷载是主要的。
GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》对于光伏屋顶风揭系数的选取没有明确的规定，因此亟需针对型的进行风洞试验，归纳结果并指导形成新的条文。
(2)热应力的存在，导致BIPV对于玻璃的要求应当提高，目前还没有关于用于建筑物上的双面太阳电池玻璃要求的国家标准，可参考夹胶玻璃的相关技术规范以及太阳电池组件国家规范，提出对光电玻璃的性能要求，但桡度要求应当更高，但目前标准中的取值还没有数据支撑，因此亟需试验数据。
同时也要确保组件在挠度变形值范围内组件物理性能及发电性能不会受到影响。
光伏建筑一体化(BIPV)在绿色建筑中的应用
利 于削 减 因采 用空调 设备 而造 成夏季 白天 用 电高峰 的
问题 。
・
９ ８ ０・
建
筑
技
术
第４ ２卷 第 １ ０期
１ Ｂ Ｖ对光 伏 电池 的特 殊要 求 ． ２
工简便 等 因素 。
（ ）颜 色方 面 。 当光伏 电池 作 为南立 面 的幕 墙 或 １ 天 窗时 ， 考虑 到电池 板 的反光 而 造成 光污 染 的现 象 ． 就 会 对太 阳 电池 的颜 色和 反光性 提 出要 求 ，即可 采 用具
筑及 光伏技 术 市场 的热 点 。
１ 光伏 发 电 系统
１ ． 光 伏发 电 系统分 类 １
光伏发 电系统按 其 系统配 置可 分 为独 立式和 连接
电网式 两种 。
当不可 能或 没 必要 与 电网连接 时 ．独 立式光 电 系
图 １ 独 立式 光 电系 统 示 意
统 较适 用 （ １ 。这 种 系统 白天产 生 的多余 电能 储存 图 ）
ｃ ｍｐ ｅｅ 】ｅ ｅ ｅ ｔｄ ｔ ｓ．ｓ ｈ ｍｅ ｄ ｓ ｕ ｓｏ ａ ｄ ｆｅｄ ｉｓａｌ ｔ ｎ ｏ ｍａｌ ｍｏ ｅ ． ｏ ｌｔｄ ａ１ ｒ ｒｐ ａｅ ｅ ｔ ｃ ｅ ｉｃ ｓｉｎ ｎ ｌ ｎ ｔ ａ ｉ ｆ ｓ ｌ ｄ １ ｔ ｉ ｌ ｏ Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： ｓ ｌｒ ｐ ｗｅ ；ｂ ｉｄｎ ｎ ｅ ａ ｅ ｐ ｏｏ ｏ ｉ；ｇ ｅ ｎ ｂ ｉ ｉｇ ｙ ｒ ｓ ｏａ ｏ ｒ ｕｌ ｉｇ ｉｔｇ ｔｄ ｈ ｔｖ ｈａｃ ｒ ｅ ｕｌ ｎ ｒ ｄ
南京绿建大厦光伏建筑一体化(bipv)系统设计简介
南京绿建大厦摘（下转第135页）京市位于北回归线以北北纬太阳高度角本建筑位于南京市国际服务中心外包园西北三角地块本建筑光伏系统采用非逆流型并网系统），本建筑屋面光伏系统共采用单晶硅光伏组件尺寸为×装机容量为表1单晶硅光伏组件性能参数类型太阳能电池板峰值功率Pm 峰值电压Vm 峰值电流Im 开路电压Voc 短路电流Isc 电压温度系数功率温度系数最大系统电压重量转换效率参数单晶硅电池，尺寸：1280mm ×808mm180Wp （0~3%）37V4.83A 43.7V5.28A -0.37%/K +0.03%/K 1000V 16kg 16.75%3.2防雷汇流箱、电缆、桥架断路器并网逆变器是光伏系统中重要组成部分表2并网逆变器主要技术指标类型最大阵列开路电压最大阵列输入电流直流电压纹波额定交流输出功率总电流波形畸变率功率因数允许电网电压范围允许电网频率范围夜间自耗电保护隔离方式参数450V 150AVPP<5%30kW <3%>0.99320V~440V AC(三相)47Hz~51.5Hz<10W极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、直流过载保护、接地保护工频变压器3.4光伏监控系统本建筑设计采用监控系统对整个光伏发电系统进行数据光伏组件所有金属部件4本建筑太阳能光伏与建筑一体化系统安装容量为×），（上接第132页）（上接第133页）中选择材料时的使用由于建筑结构设计问题建筑物有时会出现裂缝参考文献2019(3):15.在设计给排水管线的时候在敷设给排水管线的时候可能会产生沉降在给排水管线设计的过程中澳大桥东人工岛主体建筑为例中国港湾建设按照标准辐射量××××）；由此案例及相关资料可以看出》（参考文献。
青岛火车站BIPV并网光伏发电系统设计与应用
１ 一 ０
建筑 玻 璃与 工业 玻璃 ２ １ ， ＝ ００ Ｎ６ ｏ 青 岛 火 车站 的 电池 布局 在 顶 部 ， 电池 板 与 阳光
青 岛站 组件 采 光带 为 １ ．％，加 上 电池 本 身 ５ ７４ ％的透
板、 屋脊 交接 处 ， 曲面 与 曲 （ ） 斜 面相交 ， 出现 了相 当多
项 目专 门设 计 的 支撑 系 统 ， 具 有 隐藏 式 线 槽 、 露 它 结
最 佳工 作 电压 Ｖ ｐ ４６Ｖ ｍ ：４ ．
最 佳工 作 电流 Ｉ ： ９ ０ｍＡ ｍｐ ０
测 试条 件 ：
辐 照度 ： １０ Ｗ／ ０ ０ Ｍ２
槽 一 体化 、 维可 调等 特点 。见 图 ５ 三 。
项 目所 采 用 的非 晶硅 薄膜 电池 优越 的遮 阳性 能 在建 筑采光 顶 中得 以充分 体现 。 室外看 建筑设 计趋 从
于平 平衡 、 对称 。为 了获得 整体 效果 我们 牺牲 ＿北 坡 ｒ
发 电量 降低 ， 事 实证 明 ， 建 筑大 局 作 为设 计 的首 但 将
一
图 ４ 室 外 效 果
所选 用 的 Ｂ Ｐ 电池 组 件也通 过 了建筑 所 需要 的 ＩＶ 包括 落球 冲 击剥 离性 能 、 抗风 压性 能 、 热耐 湿性 能 、 耐 气候 循 环耐 久试 验 、 外试 验等 测试 。 紫 （ ） 撑 系统设 计 ５支
物理特 性 ：
尺寸 ： ２５ １ ４ ｍｍ￣ ３ ｍｍ￣ ｍｍ ６５ ７ 面 积 ： ．９ ０７ Ｍ
出色表 现 也成 为光 伏 建筑 一 体化 的成功 案 例 ，见 图
１
图 ２ 建 筑 整 体 布 局
图 １ 青 岛火 车站
２ 光 伏 建 筑 一体 化 的建 筑 设 计
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。
光伏建筑一体化(BIPV)在绿色建筑中的应用
绿色建筑是建筑行业 发展 的重要组成部分 ， 更是未来建筑 行业发展 的重点方 向 。例 如 ， 在建筑屋 顶 中的应 用 ， 主要分 为平面屋顶 、 斜面屋顶等两种类 型 ， 平面屋顶 可 以结合 电池板
的 角 度 进行 调 整 安 装 ， 以 最 佳 的 角 度 来 获 取 最 大 的 发 电量 ， 为 建 筑 用 电提 供更 可靠 的 电 力 能 源 。 在 平 面 屋 顶 设 置 光 伏 发 电 的过 程 中 ， 应注意光伏发电不能 与建筑 物的功能发 生冲突 ， 同
伏建筑一体化 （ Ｂ Ｉ Ｐ Ｖ） 所具 有 的美 学 、 节能 、 绿色 环保等 优势 ，
势必会在建筑行业 中得 到广泛 的推广和应 用 ， 对此 ， 本文 主要 对光伏建筑一体化（ Ｂ Ｉ Ｐ Ｖ） 在绿色建筑中的应用进行分析。
１ 光 伏 建 筑 一体 化 （ Ｂ Ｉ Ｐ Ｖ） 概 述
Ｂ Ｉ Ｐ Ｖ中应用 的光伏 发 在光 伏效应下 ， 将取 之不尽 用之不 竭的太 阳能转换成人 们 日常使用 的 电能 ， 再 配合 其他 的 电力 电子设 备， 如光伏逆变器 、 控制器等 ， 实现供电系统的供 电目的。从微 观学的角度上分析 ， 太阳光 主要 是 由不 同能量 的光子所 组成 ，
消耗 ， 做到节能 的 目的， 同时也能节省用电用户 的电能开销 ， 尤 其是人们生活水平的不断提升 ， 用 电设 备 的数量不 断增加 ， 用 电量也在不断增加 ， 通过 光伏发 电技术 的应 用 ， 可 以为人 们营 造更 良好 的环境… 。
３ 光伏建筑一体化 （ Ｂ Ｉ Ｐ Ｖ） 在绿色建筑中的应用
之。
应用的过程 中， 主要有 以下几方面优势 。①美 学的优势 。在
BIPV技术设计与应用课程培训
中空玻璃幕墙发电情况达到了预期的效果。
兆瓦级BIPV系统发电量理论与实际对比
理 论 与 实 际 基 本 符 合 ， 总 发 电 量 为 13.9 万 kWh , 理 论 发 电 量 为 68373.1kWh ,实际发电量为65246.8kWh ,差别为4.5% , 2010年2 月份， 理论发电量为7316L6kWh ,实际发电量为66252.8kWh ,差别 为9.4% 0
3） 建筑隔热隔音要求
昔通光伏组件一般只有4mm厚，这种组件作为BIPV组件来使 用往
往会将大量的热量带人室内，同时也不能满足隔音的要求。 这时可
以将普通光伏组件做成中空Low-E隔音节能玻璃,这样既 能隔热又能
隔音，但技术上的难题有待解决。
/
4 ) BIPV组件电学性能与建筑结构的配合
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。比如在光电幕墙设计时，可以考虑调整 分隔， 使BIPV组件接近标准组件电学性能。另外，也可以采 用不同尺寸 的电池片来满足分隔的要求。另外，还可以将少数 边角上的电池 片不连接如电路，一满足电学要求。
5 ) BIPV组件应安装、维护方便
BIPV光伏组件的安装要比昔通组件的安装难度大很多。一般BIPV 组件安装高度较高、安装空间较小。考虑到安装方便，可以将光伏 组件和结构做成单元式结构，方便安装提高安装精度。比如可以采 用单元式光电幕墙代替明框幕墙和隐框幕墙。
光伏瓦
光伏遮阳组件
电池受光面
PV-LED ―体化组件
屋面钢桁架 下层功能性屋面
世博中心
重 丰
i 装机容量约1MW
主
——f —
No.880, Ziyue Road, Minhang District, Shanghai 200241 Tel: +86-21-61679880 Fax: +86-21-61212753
基于BIM的光伏建筑一体化（BIPV）方案设计研究
基于 BIM的光伏建筑一体化（ BIPV）方案设计研究刘笑怡新疆金风科技股份有限公司，北京100054 2.金风低碳能源设计研究院，北京100054 摘要：在我国提出碳中和目标的背景下，建筑行业作为碳排放大户，发展光伏建筑一体化（ BIPV）的绿色建筑，已经成为建筑行业与新能源结合发展的趋势。
发展重点在于建筑设计阶段与光伏设计的有效结合。
文章将 BIM技术作为 BIPV设计工具，阐述 BIM与BIPV结合的光伏方案设计方法，并提出基于 BIM技术的 BIPV设计衍生应用，优化 BIPV设计方案。
关键词：BIM 光伏建筑一体化光伏方案设计应用软件为了实现“碳达峰”“碳中和”的气候目标，我国大力增加新能源占比，减少能源消耗行业的大量碳排放。
BIPV作为新的光伏形式，使建筑围护材料在满足原本功能的基础上，具备光伏发电功能。
这让BIPV建筑方案设计更加需要提前的整体把控，不仅需要保证建筑美观性，还要保证光伏与建筑结合后的发电以及减碳效益。
1 BIM概述BIM（Building Information Modeling），最早由美国在建筑工程领域提出，以实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率[1]。
但BIM并不只是建立模型，BIM支持在设计阶段以建筑工程项目的真实数据信息作为模型的基础，通过建立完备的建筑信息模型，对建筑进行全过程的规划、设计、模拟建造以及信息管理。
BIM将空间信息、时间与经济维结合在一起，实现过程可视化，在虚拟环境下研究可能出现的问题，有针对地对设计方案与管理计划进行调整，精准把控工程项目进度、成本，提高项目的质量管理[2]。
在建立的核心信息模型中，BIM的主要功能由各类应用软件集合实现。
REVIT软件作为BIM主要的信息集合平台，建立核心项目模型，实现BIM信息集成，提高工程管理效率2 BIPV概述BIPV指用光伏器件替代建筑材料，直接作为建筑物围护结构的一部分，既有发电功能，又具有建筑结构与建筑材料的功能[3]。
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光伏建筑一体化(BIPV)系统设计与应用
来源:2010年会论文集作者:肖坚伟,郑鸿生日期:2010-4-22 页面功能【字体：大中小】【打印】
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本文作者：肖坚伟,郑鸿生
引言
随着财政部于⒛09年3月印发《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》及财政部、科技部、国家能源局于2009年7月《关于实施金太阳示范工程》的通知,表明国家在贯彻实施《可再生能源法》,落实国务院节能减排战略部署,加快太阳能光电技术在城乡建筑领域的应用。
入列国家金太阳示范工程的275个项目中有部分涉及到BIPV建筑,那么在建的或未建成的示范项目中的实际应用值得业界同行共同借鉴和规范。
1 BIPV定义及外延
光伏建筑一体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
BIPV 即Building Integrated Photovoltaic,其外延就是①不但具有外围护结构的功能,保证建筑安全防护要求;
②同时又能产生电能供使用;③在以前两点的基础上结合建筑结构风格进行优化设计,使整体的装
饰效果更协调。
2 BIPV建筑安全
2.1 组件安全
BIPV组件作为建筑体一部分,须按《建筑玻璃应用技术规程》和《玻璃幕墙工程技术规范》等要求进行设计,其必须符合建筑安全玻璃管理规定。
现有的BIPV组件在封装材料上有采用PVB封装的和采用EVA封装的,这两种不同材料封装的BIPV组件在建筑安全上的级别是不同的。
《玻璃幕墙工程技术规范》第3.4.6项明文规定:“ 玻璃幕墙采用夹层玻璃时,应采用干法加工合成,其夹片宜采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片”,因此PⅤB封装的BIPV组件在安全性能上比EVA 封装的BIPV 组件要高。
`
如:《建筑安全玻璃管理规定》第六条,建筑物需要以玻璃作为建筑材料的下列部位必须使用安
全玻璃:
(一)7层及7层以上建筑物外开窗;
(二)面积大于1.5平方米的窗玻璃或玻璃底边离最终装修面小于500mm的落地窗;
(三)幕墙(全玻幕除外);
(四)倾斜装配窗、各类天棚(含天窗、采光顶)、吊顶;
(五)观光电梯及其外围护;
(六)室内隔断、浴室围护和屏风;
(七)楼梯、阳台、平台走廊的栏板和中庭内拦板;
(八)用于承受行人行走的地面板;
(九)水族馆和游泳池的观察窗、观察孔;
(十)公共建筑物的出人口、门厅等部位;
(十一)易遭受撞击、冲击而造成人体伤害的其他部位。
那么在以上部位设计BIPV组件时应选择安全性更高的PVB封装BIPV组件,而且在选择组件中要考虑不同厚度组合以适应风雪荷载、自重荷载、地震荷载不同的要求。
2.2 电气安全
电气系统的配置须符合《建筑电气工程施工质量验收规范GB50303》、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168》、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范《GB50169》等标准的要求。
防雷接地设计须考虑防直击雷和防感应雷的要求进行配置,并网系统还须考过/欠电压频率保护、防孤岛效应、恢复并网、短路保护、隔离保护、逆向功率保护设计也要考虑符合《光伏系统并网技术要求GB/T19939》、《光伏(PV)发电系统过电压保护-导则SJ/T11127》的规定。
3 BIPV建筑发电
BIPV建筑的建造有其特殊的地理位置和独特的建筑风格,作为建筑物本身位置、设计美感和整体协调性的要求,有时无法完全兼顾组件最佳发电方位的要求,如下图1、图2的为了迎合建
筑,BIPV组件倾斜角不是最好的发电角度。
对于透光率、遮阳系数、Κ值的不同组合可以通过设计组件电池片占比、电池片的颜色、背板玻璃颜色、镀膜背板玻璃、中空或夹层玻璃等不同的组合达到建筑美学和发电最佳结合点。
4 BIPV建筑结构设计
BIPV建筑结构与幕墙结构设计相似,主要有明框式、隐框式、半隐框式、点支式,如图6、图8、图9。
明框式幕墙BIPV 组件可设计成藏式接线盒和背面接线盒两种方式,如图6、图7,藏式接线盒外观简洁,没有外围的电缆线。
隐框式、点攴式大多设计为背面接线盒,如图8。
BIPV建筑的采光顶或倾斜屋面由于容易沉积灰尘和鸟粪等杂物,影响外观、建筑的采光及发电性能,因此需要频繁的进行清洗,但由于人工清洗操作困难,可以考虑在BIPV建筑结构中设计专
用的太阳能自行清洗装置(如图10)。
这种类型的清洗装置则要求能通过装置自身的太阳能发电储存在蓄电池里,置动作和反馈信息。
5 BIPV建筑案例
5.1 广州火车南站南侧的站台光伏雨篷(BIPV)项目
在建的广州南站光伏系统并网总功率达253千瓦,透光率达50%以上。
项目全部采用
5.2 金刚空中花园BIPV项目
此拱形大跨度屋顶工程并网总功率400kWp,其25米跨度近10米高度的顶棚设计,配以
2000×1750mm、1600×15OOmm两种PVB封装的双玻璃光伏组件。
组件上以不同形式排列的电池片组成风格各异,各种组件外观可变性强、透光率町自主选择的设计特色。
采用隐框式幕墙结构设计,再与钢框架龙骨有机结合。
采用侧面接线盒的方式,电缆藏于框架结构中,远处望去,简洁大方,不见电线、线槽,与普通建筑玻璃无异。
5.3 香港圣保罗小学
此BIPV光伏采光顶总面积为82平方米,系统总发电功率为7.9KWp,由65片双玻璃光伏组件
构成,采用156×156mm高效晶体硅电池片,安装方向为东南偏南,采用明框玻璃幕墙的
6 结束语
太阳能是我国分布最广的可再生能源资源。
可以利用建筑大量的屋顶和墙面资能源供应。
光伏发电不消耗化石能源资源和水资源不产生污染,也没有温室气体排放使用,也可以集中建设大型光伏发电站,为未来经济发展前景的可再生能源打下基础。
充分利用好国家的各种优惠政策,加快光伏新型幕墙的发展,符合我国节能减排的求。